Modul pemelajaran Engine otomotif BAB I PENDAHULUAN

Modul pemelajaran

Engine otomotif

BAB I PENDAHULUAN

A. DESKRIPSI Materi pelajaran tentang prinsip dasar kerja mesin dan konstruksi mesin baik mesin 4 tak maupun mesin 2 tak sangat penting di pahami oleh siswa pada program keahlian teknik mekanik otomotif terutama siswa pada tingkat pertama, karena materi pelajaran ini sebagai dasar untuk mempelajari kompetensi pemeliharaan mesin selanjutnya. Modul ini membantu anda memperoleh pengetahuan dan ketrampilan dalam memahami prinsip kerja mesin dan konstruksi mesin 4 tak dan 2 tak sehingga anda dapat melaksanakan kegiatan pemeliharaan mesin serta komponen-komponennya sesuai dengan prosedur yang telah di tetapkan. Melalui modul ini anda akan memperoleh ketrampilan dan pengetahuan tentang :  Prinsip kerja mesin 4 tak dan 2 tak  Komponen utama mesin  Mesin bensin 4 tak dan 2 tak  Mesin diesel 4 tak dan 2 tak

B. PRASARAT Untuk mempelajari modul ini siswa diprasaratkan untuk mempelajari dahulu modul :  Mengikuti Prosedur Kesehatan dan Keselamatan Kerja  Penggunaan dan peme-liharaan peralatan dan perlengkapan tempat kerja.

C. PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL 1. Petujuk Bagi Siswa Untuk memperoleh hasil belajar secara optimal dalam menggunakan modul ini, maka langkah-langkah yang perlu dilaksanakan antara lain : a. Bacalah dan pahami dengan seksama uraian-uraian materi yang ada pada masing-masing kegiatan belajar Motor Bakar By : @rief.spd

1/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

b. Kerjakan setiap tugas formatif untuk mengetahui seberapa besar pemahaman yang telah dimiliki terhadap materi-materi yang dibahas dalam setiap kegiatan belajar c. Untuk kegiatan belajar yang terdiri dari teori dan praktek perhatikan petunjuk-petunjuk dan pahami setiap langkah kerja dengan baik d. Jika belum menguasai level materi yang diharapkan, ulangi lagi pada kegiatan belajar sebelumnya atau bertanya pada guru pembimbing. e. Bila telah selesai dan telah merasa menguasai modul ini, silakan berhubungan dengan instruktur yang bersangkutan untuk mendapatkan pengujian atas kompetensi anda.

2. Petunjuk Bagi Guru Dalam setiap kegiatan belajar guru berperan untuk : a. Membantu siswa dalam merencanakan proses belajar b. Membimbing siswa melalui tugas-tugas pelatihan yang dijelaskan dalam tahap belajar c. Membantu siswa dalam memahami konsep, pengetahuan baru, dan menjawab pertanyaan siswa mengenai proses belajar siswa d. Membantu siswa untuk menentukan dan mengakses sumber tambahan lain yang perlu dipelajari e. Mengorganisasikan kegiatan belajar kelompok. f. Merencanakan proses penilaian dan menyiapkan perangkatnya. g. Melaksanakan penilaian. h. Menjelaskan pada siswa tentang Sikap, Pengetahuan dan Keterampilan dari suatu kompetensi yang perlu dibenahi dan merundingkan rencana pemelajaran selanjutnya. i.

Mencatat pencapaian kemajuan siswa.

Motor Bakar By : @rief.spd

2/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

D. TUJUAN AKHIR Setelah mempelajari secara keseluruhan materi kegiatan belajar dalam modul ini siswa diharapkan dapat :  Menjelaskan cara kerja mesin 2 tak dan mesin 4 tak  Mengidentifikasi seluruh komponen mesin 2 tak dan mesin 4 tak  Menjelaskan cara kerja komponen yang terdapat pada tipe mesin pembakaran didalam.  Menjelaskan perbedaan antara mesin bensin dengan mesin diesel.

E. KOMPETENSI Standar Kompetensi KODE KOMPETENSI ALOKASI WAKTU

KOMPETENS I DASAR

: Motor Bakar Torak. : N : 15 Jam @ 45 menit

INDIKATOR

MATERI

KEGIATAN

PEMBELAJARAN

PEMBELAJARAN

1.

Mengenal  Konstruksi konstruksi, mekanisme nomenklatur engkol. dan cara kerja motor bakar torak.

2.

Mengenal Siklus motor 2 dan 4  Siklus udara  Teliti membedakan siklus motor langkah. ideal motor Otto siklus ideal dengan 2 dan 4 dan Diesel 2 dan siklus langkah. 4 langkah serta sesungguhnya. perbandinganny  Siklus ideal dan a dengan siklus sebenar-nya motor sebenarnya. 2 dan 4 langkah.  Membedakan siklus pada jenis motor bakar torak.


dan  Mekanisme  Teliti dalam torak torak engkol. memahami cara  Langkahkerja dan langkah pada konstruksi motor motor bakar bakar. torak.  Mekanisme torak  Fungsi setiap engkol. bagiannya.  Langkah-langkah motor bakar torak.  Mengenali langkah pada setiap posisi engkol.

3/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

BAB II PEMELAJARAN

A. RENCANA BELAJAR SISWA Standar Kompetensi

: Motor bakar Torak

Kode Kompetensi

:N

Kompetensi Dasar

: 1. Mengenal konstruksi, nomenklatur dan cara kerja motor bakar torak 2. Mengenal siklus motor 2 dan 4 langkah.

JENIS KEGIATAN

TANGGAL

WAKTU

TEMPAT

ALASAN

TT

BELAJAR

PERUBAHAN

GURU

Kegiatan Belajar 1

Kegiatan belajar 2 : Kegiatan Belajar 3

Kegiatan Belajar 4

Kegiatan Belajar 5

Kegiatan belajar 6 : Kegiatan Belajar 7 :


4/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

B. KEGIATAN BELAJAR

1. Kegiatan Belajar 1 : Cara Kerja dan Konstruksi Motor Bakar Torak

a. Tujuan Kegiatan Belajar 1 Setelah menyelesaikan kegiatan belajar 1 ini, siswa diharapkan mampu : 1) Memahami cara kerja motor bakar torak 2) Memahami konstruksi motor bakar torak 3) Menjelaskan fungsi komponen motor bakar torak

b. Uraian Materi 1 :

1) Mesin (Engine) Mesin adalah kumpulan dari beberapa komponen yang merupakan sumber tenaga kendaraan bermotor yang di hasilkan oleh perubahan energi kalor menjadi energi mekanik. Energi kalor (panas) tersebut diperoleh dari hasil pembakaran yang terjadi pada mesin itu sendiri. Tenaga mekanik yang dihasilkan mesin adalah tenaga putar untuk meggerakan/ memutar roda sehingga kendaraan bisa berjalan.

Mesin yang proses pembakaran bahan bakarnya terjadi didalam mesin itu sendiri (dalam ruang bakar) di sebut dengan Mesin Pembakaran dalam (Internal Combustion Engine). Dan mesin yang proses pembakarannya di luar mesin seperti mesin uap, mesin turbin disebut dengan mesin pembakaran luar (External combustion Engine).

Sebelum mempelajari prinsip kerja engine, mari kita lihat dulu komponenkomponen apa saja yang mendukung sebuah kendaraan (mobil)?...

Ada 5 Komponen dasar (mekanisme) yang mendukung sebuah kendaraan (mobil), yaitu

1) Mesin (engine). Motor Bakar By : @rief.spd

5/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Yaitu komponen yang berfungsi untuk menghasilkan tenaga pada kendaraan yang didukung oleh sistem kelistrikan, sistem bahan bakar, sistem pelumasan dan sistem pendinginan.

2) Rangka (frame) Yaitu mekanisme yang mendukung mesin, roda , sistem kemudi, sistem rem dan bodi kendaraan.

3) Pemindah Tenaga (Power Train) Yaitu mekanisme yang berungsi untuk memindahkan tenaga putar yang dihasilkan mesin ke roda-roda kendaraan ( komponen-komponennya adalah kopling, tansmisi, poros propelar, differensial, poros roda belakang).

4) Bodi Kendaraan (Car Body)

5) Komponen tambahan Bodi Kendaraan (Body Car Accessories) Yaitu yang mendukung system penerangan (lampu) dan wiring, wiper, system pengaman, dll.

2) Prinsip Kerja Mesin (Engine)

Mesin adalah komponen yang menghasilkan tenaga putar pada kendaraan, sehingga kendaraan dapat berjalan. Tenaga yang dihasilkan mesin berasal dari hasil proses pembakaran bahan bakar dan udara didalam ruang silinder (ruang bakar) yang telah di kompresikan oleh torak. Ruang bakar berhubungan langsung dengan katup masuk, katup buang dan pemasangan busi. Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar dibawah ini.


6/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Gambar 1. Mesin pembakaran dengan busi

Proses yang terjadi pada mesin sehingga menghasilkan tenaga (usaha) dimulai dari Proses Isap atau masuknya campuran bahan bakar dan udara dalam bentuk gas kedalam ruang silinder pada saat torak bergerak dari Titik Mati Atas (TMA) ke Titik Mati Bawah (TMB) dan katup masuknya terbuka. Gas didalam ruang silinder selanjutnya di kompresikan (Proses Kompresi )oleh torak pada saat Torak bergerak dari TMB ke TMA dimana saat itu katup masuk dan katup buang tertutup, sehingga tekanan didalam ruang bakar menjadi sangat tinggi. Sebelum berakhirnya langkah kompresi yaitu saat beberapa derjad torak mencapai TMB maka busi meloncatkan bunga api sehingga campuran gas didalam ruang silinder terbakar. Proses pembakaran ini menghasilkan tenaga panas yang menyebabkan terjadinya Tenaga (Proses Usaha) torak bergerak ke TMB. Akibat gerakan turun naik torak ini maka poros engkol yang berhubungan dengan torak akan berputar dan putaran ini akan diteruskan ke roda kendaraan. Selanjutnya hasil proses pembakaran di dalam ruang silinder tadi yang berbentuk asap dan gas bekas akan di keluarkan saat Proses Buang terjadi yaitu pada saat torak bergerak lagi dari TMB ke TMA dan katup buang terbuka. Gas bekas tersebut akan keluar ke knalpot melalui saluran buang. Selanjutnya terjadi lagi proses isap-proses kompresi-proses usaha-proses buang, begitu seterusnya selama mesin hidup.

Prinsip kerja mesin diatas disebut dengan prinsip kerja mesin 4 langkah (Four –Stroke Engine) atau mesin 4 tak, karena tiap satu siklusnya terdiri dari 4 Motor Bakar By : @rief.spd

7/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

langkah torak. Ada juga mesin yang tiap siklusnya terdiri dari 2 langkah torak, yang disebut dengan mesin 2 langkah (Two-Stroke Engine) atau mesin 2 tak. Proses menghisap campuran udara dan bensin ke dalam ruang silinder, mengkompresikan, membakarnya dan menghasilkan tenaga serta mengeluarkan gas bekas dari silinder disebut satu siklus. INTAKE

EXHAUST

COMPRESSION

COMBUSTION SIKLUS MESIN  TMA (Titik Mati Atas) adalah posisi tertinggi yang dicapai oleh torak saat torak bergerak ke atas, atau disebut juga Top Dead Center (TDC).  TMB (Titik Mati Bawah) adalah Posisi terendah yang dicapai oleh torak bergerak ke bawah, atau disebut juga Bottom Dead Center (BTC)  Langkah Torak (stroke) adalah jarak bergeraknya torak antara TMA dan TMB.

3) Prinsip Kerja Mesin 4 Langkah (mesin 4 tak) :

(1). Langkah Isap Dalam langkah ini, campuran udara dan bensin di hisap kedalam silinder. Katup masuk terbuka dan katup buang tertutup. Waktu torak bergerak dari TMA ke TMB ruang silinder menjadi vakum, masuknya campuran udara dan bensin ke dalam silinder disebabkan adanya tekanan udara luar. Motor Bakar By : @rief.spd

8/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

(2). Langkah Kompresi Dalam langkah ini, campuran udara dan bensin di kompresikan. Katup masuk dan katup buang tertutup.Saat torak mulai naik dari TMB ke TMA campuran yang dihisap tadi dikompresikan. Akibatnya tekanan dan temperaturnya menjadi naik, sehingga akan mudah terbakar. Poros engkol berputar satu kali, ketika torak mencapai TMA.

(3). Langkah Usaha Dalam langkah ini, mesin menghasilkan tenaga untuk menggerakkan kendaraan. Sesaat sebelum torak mencapai TMA pada saat langkah kompresi, busi memberikan loncatan bunga api pada campuran yang telah dikompresikan. Dengan terjadinya pembakaran, kekuatan dari tekanan gas pembakaran yang tinggi mendorong torak kebawah. Usaha ini menjadi tenaga mesin (engine power).

(4). Langkah Buang Dalam langkah ini, gas yang terbakar dibuang dari dalam silinder. Katup buang terbuka, torak bergerak dari TMB ke TMA, mendorong gas bekas keluar dari silinder. Ketika torak mencapai TMA, akan mulai lagi untuk persiapan berikutnya, yaitu langkah hisap. Poros engkol telah melakukan 2 putaran penuh dalam 1 siklus terdiri dari 4 langkah, yaitu Isap, kompresi, usaha, buang yang merupakan dasar kerja dari pada mesin 4 langkah.

Gambar 2. Pinsip Kerja mesin 4 langkah Motor Bakar By : @rief.spd

9/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

c. Tugas

Setelah anda mempelajari materi diatas, cobalah anda mengerjakan tugas latihan dibawah ini. Dengan demikian anda akan dapat menjelaskan lebih jauh dari materi ini. 1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan mesin ! 2. Jelaskan bagaimana proses kerja mesin sehingga menghasilkan tenaga! 3. Sebutkan komponen-komponen apa saja yang mendukung sebuah kendaraan selain mesin! 4. Jelaskan langkah-langkah kerja yang terjadi pada mesin 4 langkah! 5. Jelaskan proses siklus kerja mesin !

Untuk memeriksa latihan anda, bagian ini tidak disediakan kunci jawaban. Hasil latihan anda sebaiknya dibandingkan dengan hasil latihan siswa lain. Diskusikan dalam kelompok.

d. Tes Formatif Jawablah pertanyaan dibawah ini dengan singkat dan benar! 1. Tenaga yang dihasilkan sebuah mesin berasal dari proses........ 2. Jelaskan apa yang dimaksud negan mesin pembakaran dalam dan mesin pembakaran luar dan sebutkan contahnya! 3. Jelaskan

bagaimana

prinsip

kerja

sebuah

mesin

sehingga

bisa

menghasilkan tenaga! 4. Jelaskan apa yang dimaksud dengan : TMA, TMB dan langkah torak ! 5. Jelaskan proses terjadinya langkah Isap pada mesin 4 tak! 6. Jelaskan proses terjadinya langkah kompresi pada mesin 4 tak! 7. Jeaskan proses terjadinya langkah usaha pada mesin 4 tak ! 8. Jelaskan proses terjadinya langkah buang pada mesin 4 tak ! 9. Apa yang dimaksud dengan siklus mesin ! 10. Gambarkan bagaimana proses siklus kerja mesin !


10/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

f. Kunci Jawaban Tes Formatif 1

1. Proses

pembakaran

campuran

bahan

bakar

dan

udara

yang

menghasilkan tenaga panas (kalor) dan dirubah menjadi tenaga mekanis (tenaga putar).

2. Mesin Pembakaran dalam (Internal Combustion Engine) adalah Mesin yang proses pembakaran bahan bakarnya terjadi didalam mesin itu sendiri (dalam ruang bakar), seperti mesin mobil (bensin atau diesel), sepeda motor, dll. Mesin pembakaran luar (External combustion Engine)adalah mesin yang proses pembakarannya di luar mesin seperti mesin uap, mesin turbin.

3. Proses yang terjadi pada mesin sehingga menghasilkan tenaga (usaha) dimulai dari Proses Isap atau masuknya campuran bahan bakar dan udara dalam bentuk gas kedalam ruang silinder pada saat torak bergerak dari Titik Mati Atas (TMA) ke Titik Mati Bawah (TMB) dan katup masuknya terbuka. Gas didalam ruang silinder selanjutnya di kompresikan (Proses Kompresi )oleh torak pada saat Torak bergerak dari TMB ke TMA dimana saat itu katup masuk dan katup buang tertutup, sehingga tekanan didalam ruang bakar menjadi sangat tinggi. Sebelum berakhirnya langkah kompresi yaitu saat beberapa derjad torak mencapai TMB maka busi meloncatkan bunga api sehingga campuran gas didalam ruang silinder terbakar. Proses pembakaran ini menghasilkan tenaga panas yang menyebabkan terjadinya Tenaga (Proses Usaha) torak bergerak ke TMB. Akibat gerakan turun naik torak ini maka poros engkol yang berhubungan dengan torak akan berputar dan putaran ini akan diteruskan ke roda kendaraan. Selanjutnya hasil proses pembakaran di dalam ruang silinder tadi yang berbentuk asap dan gas bekas akan di keluarkan saat Proses Buang terjadi yaitu pada saat torak bergerak lagi dari TMB ke TMA dan katup buang terbuka. Gas bekas tersebut akan keluar ke knalpot melalui saluran buang. Selanjutnya terjadi lagi proses isap-proses kompresiproses usaha-proses buang, begitu seterusnya selama mesin hidup. Motor Bakar By : @rief.spd

11/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

4. TMA (Titik Mati Atas) adalah posisi tertinggi yang dicapai oleh torak saat torak bergerak ke atas, atau disebut juga Top Dead Center (TDC).

TMB (Titik Mati Bawah) adalah Posisi terendah yang dicapai oleh torak bergerak ke bawah, atau disebut juga Bottom Dead Center (BTC)

Langkah Torak (stroke) adalah jarak bergeraknya torak antara TMA dan TMB.

5. Langkah Isap terjadi dimulai dari campuran udara dan bensin di hisap kedalam silinder. Katup masuk terbuka dan katup buang tertutup. Waktu torak bergerak dari TMA ke TMB ruang silinder menjadi vakum, masuknya campuran udara dan bensin ke dalam silinder disebabkan adanya tekanan udara luar.

6. Langkah Kompresi terjadi pada saat Katup masuk dan katup buang tertutup.Saat torak mulai naik dari TMB ke TMA campuran yang dihisap tadi dikompresikan. Akibatnya tekanan dan temperaturnya menjadi naik, sehingga akan mudah terbakar. Poros engkol berputar satu kali, ketika torak mencapai TMA.

7. Langkah usaha terjadi pada saat mesin menghasilkan tenaga untuk menggerakkan kendaraan. Sesaat sebelum torak mencapai TMA pada saat langkah kompresi, busi memberikan loncatan bunga api pada campuran yang telah dikompresikan. Dengan terjadinya pembakaran, kekuatan dari tekanan gas pembakaran yang tinggi mendorong torak kebawah. Usaha ini menjadi tenaga mesin (engine power).

8. Langkah buang mulai terjadi saat gas yang terbakar dibuang dari dalam silinder. Katup buang terbuka, torak bergerak dari TMB ke TMA, mendorong gas bekas keluar dari silinder. Ketika torak mencapai TMA, akan mulai lagi untuk persiapan berikutnya, yaitu langkah hisap


12/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

9. Proses menghisap campuran udara dan bensin ke dalam ruang silinder, mengkompresikan,

membakarnya

dan

menghasilkan

tenaga

serta

mengeluarkan gas bekas dari silinder.

10. Silkus Mesin

INTAKE

EXHAUST

COMPRESSION

COMBUSTION

SIKLUS MESIN


13/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

2. Kegiatan Belajar 2 : Komponen Utama Mesin

a. Tujuan Pembelajaran : Setelah mempelajari materi pelajaran ini siswa diharapkan mampu : 

Mengidentifikasi komponen utama mesin



Menjelaskan fungsi dan konstruksi komponen-komponen mesin



Menjelaskan cara kerja komponen-komponen mesin

b. Uraian Materi : Komponen Utama Mesin

1. Lengan penekan

11. Panci oli

2. Tutup katup/tutup tappet/tutup

12. Gigi penggerak pompa oli

penekan/tutup kepala silinder

13. Sabuk pemutar

3. Distributor

14. Puly poros engkol

4. Katup buang

15. Alternator/generator

5. Torak

16. Rantai timing

6. Silinder

17. Kepala silinder

7. Roda penerus

18. Poros bubungan/bubungan

8. Batang torak

19. Karburator

9. Poros engkol

20. Saringan udara

10. Blok silinder


14/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

1. Blok Silinder (Cylinder Block)

Blok silinder merupakan komponen dengan konstruksi yang lebih besar dari komponen

lainnya yang terpasang pada mesin dan tempat

beberapa komponen mesin

tertumpunya

yang lain seperti silinder, kepala silinder, poros

engkol, piston, mekanisme katup, fly wheel, karter, busi, dan lain-lain.

Blok silinder disambungkan dengan kepala silinder dan didalam silinder terdapat torak yang menyediakan ruangan untuk menahan tenaga panas selama proses pembakaran yang akan dirubah menjadi tenaga mekanik.

Konstruksi blok silinder secara umum didesain dalam 2 kelompok, yaitu blok yang terpisah-pisah untuk setiap silinder dan blok yang seluruh silinder menyatu. Lihat gambar 1 yang memperlihatkan blok silinder.

Gbr. 2. Blok silinder

Bahan yang umumnya digunakan dalam konstruksi blok silinder adalah besi tuang kelabu agar dapat memperpanjang masa penggunaannya.

Beberapa

tabung silinder dilapisi dengan bahan chromium yang berfungsi untuk mengurangi keausan.

Beberapa pabrik menggunakan aluminium dalam pembuatan blok engine tanpa tabung silinder, hal ini adalah untuk produksi khusus karena membutuhkan tingkat ketelitian yang tinggi dan membutuhkan biaya yang mahal.


15/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Secara umum terdapat tiga tipe utama konstruksi silinder, yaitu :

a. Silinder Integral Silinder integral adalah dimana silindernya dicetak menjadi satu unit dengan blok engine, hal ini secara umum adalah blok engine yang terbuat dari bahan besi tuang kelabu dan khusus untuk silindernya ditambah dengan bahan lain agar kuat dan dapat dibentuk sesuai dengan ukuran yang dikehendaki.

b.Tabung silinder Kering. Tabung silinder kering digunakan pada blok silinder yang akan diperbaiki karena rusak. Tabung juga digunakan pada blok engine yang bahannya terbuat dari bahan yang lebih rendah kekuatannya dari besi tuang kelabu. Tabung kering dalam pemasangannya pada blok engine mempunyai dua metoda yaitu : pertama tabung dipasang dengan interferens. Kedua adalah pada sisi bagian atas tabung terdapat flange yang menempatkan tabung pada blok engine, selanjutnya tabung akan terjamin pada blok engine dengan pemasangan cylinder head.

c.Tabung Silinder Basah atau Sisipan Apabila menggunakan tabung basah maka blok engine dicor tanpa silinder atau tabung sisipan, dan apabila tabung atau sisipan dipasangkan pada blok engine maka tabung tersebut akan berhubungan langsung dengan mantel air pendingin. Pada bagian atas dan bawah tabung diberikan seal untuk

mencegah

kebocoran

air

pendingin.

Contoh

mobil

yang

menggunakan tabung basah diantaranya Alfa Romeo, Peugeot dan Lancia.


16/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

2. Kepala Silinder (Cylinder Head) Kepala silinder adalah salah satu komponen utama mesin yang ditempatkan diatas blok silinder. Kepala silinder berfungsi untuk :  Penutup blok silinder  Penempatan kelengkapan mesin, antara lain: katup, ruang bakar, saluran masuk dan buang dan saluran pelumasan serta pendinginan.

1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 10. 11. 12. 13. 14. 15. 16. 17.

Lengan penekan dengan kelengkapannya Bantalan poros bubungan Saluran keluar air pendingin Katup masuk Katup buang Sil batang katup Dudukan katup Pegas katup Dudukan pegas katup Baji katup Busi Kepala silinder Sil Poros bubungan Sproket penggerak poros bubungan Paking Tutup katup/tutup tappet/tutuplengan penekan/Tutup kepala silinder

Bahan yang digunakan pada kepala silinder kebanyakan adalah paduan aluminium atau besi tuang kelabu karena konstruksi kepala silinder harus mampu terhadap temperature dan dan tekanan yang tinggi selama mesin beroperasi. Kepala Silinder ditempatkan pada bagian atas blok silinder dan terdapat saluran pemasukan dan pembuangan, katup masuk dan katup buang, dudukan katup penghantar katup, pegas katup retainer dan collets.

Ruang bakar yang terdapat pada kepala silinder berfungsi sebagai tempat pembakaran

campuran

bensin

dan

udara

yang

telah

di

pampatkan

(dikompresikan) oleh torak didalam ruang silinder.


17/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Bentuk ruang bakar umumnya ditentukan atau disesuaikan dengan kepala silinder. Ruang bakar banyak bentuknya dalam fungsi spesifikasinya, dan yang pasti ruang bakar yang bagus harus dapat : a. Menyediakan perpusaran yang baik b. Menyediakan efisiensi panas yang tinggi c. Sebagai penyampur campuran bahan bakar dengan udara

Beberapa tipe ruang bakar secara umum diantaranya adalah : 1) Ruang Weslake Pada tipe ini penempatan busi adalah pada puncak ruang bakar. Dinding ruang bakar sebagian memisahkan katup masuk dan katup buang. Campuran yang masuk dengan kecepatan tinggi langsung ke busi. 2) Ruang Wedge Ruang bakar ditempatkan pada piston ataupun tanda silinder. Bentuk permukaan cylinder head adalah rata, dan blok didesign dengan membentuk sudut

kurang

lebih

10

derajat.

Bentuk

piston

khusus

digunakan

mengakibatkan kesamaan volume silinder yang lebih mudah diwadahi. Perbedaan perbandingan kompresi dapat dicapai dengan perubahan tipe piston. 3) Ruang Hemispherical Ruang ini didesign setengah lingkaran, sebab itu disebut hemispherical. Ruang pembakaran model ini bebas dari hambatan dan posisi katup berlawanan antara satu dengan lainnya. Katup besar digunakan dan efek aliran dapat dicapai. Ini adalah design kemampuan tinggi.

Terdapat 3 tipe kepala silinder yaitu :  Katup Sisi Jenis ini tidak terdapat katup dan salurannya pada kepala silinder. Pada dasarnya tersedia pada silinder.

 Katup di kepala (OHP) Model ini katup dan salurannya terdapat pada kepala silinder. Camshaft yang menggerakkan katup ditempatkan pada blok silinder. Katup bekerja oleh mekanisme camshaft, lifter, push rod, rocker arms dan katup Motor Bakar By : @rief.spd

18/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

 Camshaft Dikepala (OHC) Sesuai dengan namanya camshaft ditempatkan di atas kepala silinder, untuk mengeliminasi penggunaan lifter dan push rod, yang selanjutnya timing katup untuk model ini akurasinya lebih tinggi.

Gbr. 3 Mesin model OHC

Pada kepala silinder terdapat rongga pengaliran pendingin yang berhubungan dengan rongga di dalam blok silinder. Hal ini untuk mengalirkan air pendingin untuk menyerap panas dari ruang pembakaran dan komponen kepala silinder lainnya.

Gbr. 4.a Ruang Bakar Hemispherical

Gbr. 4.b Ruang bakar bathup

Gbr.4.c Ruang bakar Wedge

 Paking Kepala silinder (gasket) Paking kepala silinder digunakan/dipasang diantara kepala silinder dengan blok silinder sebagai perapat antara permukaan kepala silinder dengan permukaan blok silinder untuk mencegah kebocoran gas ( pada langkah kompresi maupun langkah usaha), minyak pelumas dan air pendingin.


19/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Paking kepala silinder harus mampu terhadap tekanan, panas akibat pembakaran, dan juga harus mencegah kebocoran oli dan air pendingin.

Pada pekerjaan servis kepala silinder, kepala silinder tersebut dilepas dari blok mesin, sehingga paking kepala silinder harus diganti (tidak pernah paking kepala silinder dipakai dua kali).Hal ini disebabkan elastisitas paking berkurang apabila paking tersebut telah pernah dipakai, sehingga kemungkinan terjadi kebocoran lebih besar.

Gbr. 5. Penempatan paking kepala silinder

3. Poros Engkol (Crankshaft) Poros engkol adalah komponen yag besar dan kuat diantara komponen yang bergerak yang terdapat pada engine pembakaran dalam. Poros engkol harus mempunyai kekuatan yang cukup untuk menahan tekanan tenaga pembakaran dan sanggup menahan dalam berbagai kondisi dan beban. Poros Engkol berfungsi untuk merubah gerak translasi torak menjadi gerak putar dengan perantaraan batang torak.

Gambar 6. Fungsi poros engkol Motor Bakar By : @rief.spd

20/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Poros engkol terbuat dari baja campuran yang dituang atau ditempa atau besi nodular tuang, kemudian semua permukaan tempat pemasangannya dan bantalan dibubut secara presisi. Hal-hal berikut ini adalah persyaratan yang harus dimiliki poros engkol.  Kepadatan  Ringan  Mampu menahan temperatur yang berubah-ubah  Kemampuan yang baik menahan keausan.  Ketepatan desain  Kemampuan menahan kebengkokan dan beban

Konstruksi Poros Engkol

Pabrik secara umum menggunakan salah satu teknik berikut ini;  Casting  Forging  Billet machined  Composite  Casting adalah yang paling banyak digunakan, proses ini adalah yang paling banyak dipilih oleh pabrik pembuat kenderaan.  Forging adalah proses pemanasan pada lempengan baja hingga pada temperatur kerja selanjutnya ditempa atau dipres hingga mendapatkan bentuk yang diinginkan. Proses ini memerlukan suatu tingkat ketrampilan dan pengetahuan atau kemampuan yang sangat tinggi.  Billet adalah pekerjaan poros engkol dengan mengerjakannya dengan mesin pada batang baja padu. Poros engkol dengan proses billet adalah poros engkol dengan kemampuan tinggi dan umumnya digunakan pada pesawat engine terbang. Motor Bakar By : @rief.spd

21/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Pada ujung bagian depan poros engkol dibuat sedemikian rupa sehingga dapat dipasang roda gigi timing penggerak poros cam. Juga terpasang puli penggerak pompa air dan alternator. Pada ujung belakang poros engkol dilengkapi dengan untuk tempat pemasangan roda penerus. Lihat gambar 7 yang menunjukkan sebuah poros engkol tipikal serta nama-nama bagiannya.

Gambar 7. Nama-nama bagian poros engkol  Bobot pengimbang (Balance Weight), berfungsi untuk meredam getaran.  Jurnal Batang Torak (Conenting rod journal/ Crankpin)sebagai tempat pemasangan batang torak.  Jurnal Utama (Main journal)/ bantalan utama, merupakan tumpuan seluruh proses kerja dari poros engkol.  Pipi engkol (Crank cheek) dapat dikatakan sebagai penghubung antara bantalan utama terhadap bantalan jalan. Sudut-sudut Engkol pada Engine Bersilinder Banyak Engine 4 langkah bersilinder banyak, terlepas dari bentuk konstruksi silinder-silindernya, setiap piston menyelesaikan 4 langkah selama 720 derajat poros engkol berputar. Untuk putaran engine yang lebih halus akan tergantung dari interval kerja setiap silinder, sesuai dengan jumlah silindernya.

Dapat disimpulkan besarnya sudut antar engkol adalah = 720 jumlah silinder Untuk engine 4 silinder

720

= 180 derajat

4 Untuk engine 6 silinder Motor Bakar By : @rief.spd

720

= 120 derajat 22/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

6 Untuk engine 8 silinder

720

= 90 derajat

8

Konfigurasi atau Phasing Poros Engkol Istilah “phasing” dalam hubungannya dengan bantalan ujung besar adalah posisi sudut jurnal ujung besar relatif satu sama lain. Biasanya phasing disusun untuk memperoleh impuls pengapian yang rata, sehingga membantu menghasilkan operasi mesin yang halus. Susunan V-6 bisa berupa konfigurasi sudut 60o atau 90o. Pada pengaturan 60o dihasilkan keseimbangan primer dan sekunder, sedangkan 120o akan menghasilkan pulsa pengapian yang rata. Sedangkan layout 90o hanya akan menghasilkan pulsa pengapian yang rata jika pena engkol membentuk sudut 30o dari kondisi nominal pen engkol. Ini menghasilkan pengapian yang rata tetapi keseimbangan akan terpengaruh sehingga terjadi “uncouple” primer.

Gambar 8. Phasing Poros Engkol 4. 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 torak. Motor Bakar By : @rief.spd

23/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

2. Bantalan jenis sisipan yang sangat persisi, yang digunakan sebagai dudukan poros engkol pada blok silinder atau pada ujung besar batang torak. Bantalan pada mesin mempunyai beberapa karakteristik, yaitu :  Ketahanan terhadap kelelahan dan kemampuan lentur tanpa mengalami pecah/retak  Mampu mengikuti dan mengimbangi distorsi yang tidak seimbang dan 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 bantalan adalah suatu proses dimana diameter bantalan lebih besar dari dudukannya hal ini agar saat bantalan dipasang pada dudukannya akan benar-benar tercengkram.  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 masing-masing tidaklah sama dan apabila hal ini saling tertukar akan dapat mengakibatkan kerusakan atau ketidak seimbangan.


24/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Jurnal bantalan poros engkol

Jurnal bantalan poros utama ada pada garis tengah poros engkol . Jurnal-jurnal harus dibubut dengan sangat tepat karena berat dan gerakan poros engkol akan ditumpu oleh titik-titik ini. Jumlah bantalan poros utama bergantung desain mesin. Pada umumnya mesin-mesin V-blok mempunyai bantalan utama yang lebih sedikit daripada mesin in-line yang memiliki jumlah silinder yang sama, karena mesin blok-V menggunakan poros engkol yang lebih sedikit.

Gambar 9. Jurnal bantalan poros utama

Jurnal bantalan poros penghubung/tangkai piston berada dengan posisi offset/tidak pada garis pusat poros engkol. Besarnya offset dan jumlah jurnal ditentukan oleh desain mesin. Mesin yang memiliki enam silinder in-line memiliki enam buah jurnal poros penghubung; mesin V-8 hanya mempunyai empat jurnal karena tiap jurnal akan dihubungkan dengan dua poros penghubung, satu dari tiap sisi V. Jurnal poros penghubung juga disebut dengan pen engkol.

Gambar 10. Bantalan dan tutup poros engkol Motor Bakar By : @rief.spd

25/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Ujung-ujung poros diberi penyekat untuk mencegah kebocoran minyak dari rumah engkol dan wadah oli/oil-pan. Ujung-ujung poros juga bisa diberi alur helical atau oil slinger untuk membantu penyekatan pelumas.

Bagian belakang poros engkol berbentuk flens atau kerucut sebagai tempat pemasangan roda gila. Pada flens bisa terdapat spigot atau dowel untuk membantu roda gila agar berada pada posisi yang benar. Biasanya bagian depan memiliki spigot yang terkunci untuk mengikat roda gigi timing dan puli poros engkol atau peredam. Lubang saluran pelumas dibor pada sayap poros engkol, dari jurnal bantalan poros utama sampai jurnal bantalan ujung besar, untuk melumasi bantalan ujung besar (Gambar 11).

Gambar 11. Lubang saluran pelumas yang dibor melalui sayap

5. Torak (Piston) Torak diperlukan untuk melakukan beberapa fungsi penting, yaitu :  Sebagai tempat cincin torak yang sebagai pembatas dan perapat pada dinding silinder  Menerima tenaga pembakaran dan meneruskannya ke poros engkol melalui batang torak. Tekanan dan panas akibat pembakaran mengharuskan konstruksi torak dibuat harus kuat, ringan, tahan gesekan dan mampu menghantarkan panas.

Piston didesign untuk memiliki karakteristik berikut ini : 

Dapat menghantarkan panas dengan baik



Kuat


26/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif



Tahan terhadap gesekan



Ringan

Gambar 12. Torak dan bagian-bagiannya

Pada umumnya piston terbuat dari bahan paduan aluminium, namun mempunyai nilai pemuaian yang tinggi oleh karena itu bentuk piston menjadi komplek.

Pada mulanya piston di buat dari bahan Besi tuang kelabu karena sangat baik terhadap gesekan dan nilai pemuaiannya rendah, namun kerugian utama dengan bahan ini adalah piston menjadi lebih berat. Karena masalah ini maka piston yang terbuat dari bahan besi tuang kelabu hanya cocok untuk engine putaran lambat, dimana tenaga yang tersimpan pada piston di harapkan akan berhenti diakhir setiap langkah, maka hal ini sulit bagi piston yang berbobot berat.

 Konstruksi Piston

Dengan mempelajari informasi-informasi

yang relevan dan mempelajari

berbagai tipe piston anda akan mengenal berbagai desain yang berbeda dan mengerti karakteristik apa yang harus dimiliki sebuah piston supaya dapat beroperasi dengan baik. Piston-piston diproduksi dalam empat macam tipe umum mahkota (sebagaimana ditunjukkan oleh gambar 13). Motor Bakar By : @rief.spd

27/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Gambar 13. Bentuk-bentuk mahkota yang umum

1. Rata 2. Bentuk kubah 3. Bentuk berlubang cekung/konkav 4. Bentuk berlubang rata

Piston di buat dalam berbagai bentuk. Kepala piston secara dasar mempunyai 4 bentuk. Bentuk kepala piston akan disesuaikan dengan ruang bakarnya untuk memaksimumkan efisiensi. Piston yang terbuat dari bahan aluminium mempunyai tingkat pemuaian yang cepat dan tidak dapat diprediksi. Piston dapat saja memuai secara berlebihan pada sisi yang tidak tepat dan menggores dinding silinder. Untuk menghindari hal ini pabrik telah mencari metoda untuk dapat mengontrol pemuaian tersebut. Metode yang banyak digunakan adalah cam grinding, namun metoda steel struthing dan barrel shape masih tetap digunakan.  Cam Grinding

Cam ground torak adalah diameter piston pada sisi kerja adalah lebih besar dari diameter skrit pada garis yang sama dengan pena piston. Pada saat piston masih dingin maka sisi piston yang ada panahnya akan berhubungan dengan dinding silinder. Setelah piston menerima panas dan temperaturnya menjadi Motor Bakar By : @rief.spd

28/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

naik, maka sisi skirt di sekitar boss pena piston mempunyai tingkat pemuaian yang lebih besar dimana pada bagian terdapat banyak bahan metal. Apabila piston telah mencapai temperatur kerja maka sisi skirt akan kontak terhadap dinding silinder. Keuntungan cam grinding dapat meminimumkan celah antara piston dengan dinding silinder pada saat engine dingin maupun panas. Perhatikan Gambar 13 dan 14 yang mengilustrasikan efek cam grinding.

Gambar 14. Cam Grinding

(Cam Ground piston semakin panas, pengembangan skirt akan memperbesar sisi kontak truk terhadap dinding silinder).  Steel Strut Piston

Invar strut piston adalah yang luas digunakan. Dua atau empat nickel-baja strut di cor secara menyatu dengan piston, menghubungkan sisi skirt ke boss pena piston. Invar strut mencegah pemuaian skirt yang tegak lurus terhadap pena piston. Tujuan hal ini adalah untuk mengarahkan pemuaian piston segaris dengan pena piston.

Gambar 15. Piston dengan baja struts Motor Bakar By : @rief.spd

29/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

 Barrel Shaped

Barrel akan membentuk piston sehingga bagian atas piston lebih kecil dari pada bagian bawah. Apabila bagian atas piston menerima panas dan temperaturnya naik, hal ini akan mengakibatkan nilai pemuaiannya akan menjadi besar, dan bagian atas piston akan menjadi parallel dengan bagian bawah.  Slipper skirt torak Dibuat agar mesin lebih tepat dalam desainnya. Ini membuat torak akan lebih ringan kerjanya pada batang torak dan blok silinder. Karakteristik desain termasuk memperpanjang skirt pada satu sisi agar lebih mudah pada putaran poros engkol.  Offset pena torak

Dibuat sedikit offset kearah sisi kerja torak. Hal ini untuk membantu agar torak dapat bekerja dengan baik pada langkah kompresi maupun langkah usaha. Offset tersebut adalah sudut antara torak,batang torak dan bantalan jalan poros engkol. Terutama hal ini akan memperlancar kerja torak saat pergantian dari langkah kompresi ke langkah usaha.

Gambar 16. Offset pen piston Offset pen piston tidak selalu mengarah ke sisi pendorong utama piston. (Ini adalah sisi yang terdorong pada dinding silinder pada saat power stroke).


30/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Adanya offset ini bertujuan untuk mengurangi “slap piston” yang bisa terjadi pada piston ketika berganti arah pada gerakan ke bawah. Besarnya offset sekitar 1,00 mm dan bisa diukur menggunakan vernier untuk membandingkan pengukuran dari boss pen ke skirt pada kedua sisi piston. Selisih yang diperoleh dari pengukuran adalah besarnya offset. Dalam melaksanakan perakitan kembali perlu diingat bahwa offset selalu terhadap sisi pendorong utama piston. Jika piston dirakit kembali secara keliru gerakan mengganjal piston pada langkah usaha akan menjadi berlebihan sehingga menyebabkan piston “menampar” dinding silinder.

5. Cincin Torak Pada torak dipasang cincin kompresi dan cincin oli. Cincin kompresi berfungsi untuk mencegah kebocoran gas didalam silinder sementara cincin oli mengontrol oli yang berlebihan pada dinding silinder sebagai pelumas dan sebagai perapat untuk cincin kompresi.

Gambar 17. Penempatan cincin torak

Fungsi cincin torak adalah untuk mencegah kebocaran gas dari ruang bakar ke ruang engkol. Pada umumnya terdapat dua buah cincin kompresi untuk setiap torak.


31/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Gambar 18. Cincin torak Fungsi cincin oli adalah untuk mengontrol dan mengikis oli dari dinding silinder dan selanjutnya oli tersebut jatuh kembali kedalam panic oli (karter). Untuk setiap torak dipasangkan satu buah cincin oli. Lobang atau coakan yang terdapat dibagian belakang cincin oli berguna untuk mempermudah pengaliran oli yang dikikis cincin dari dinding silinder kembali ke panci oli.

Pada langkah usaha dan kompresi, tekanan kompresi dan tekanan pembakaran akan menekan cincin kompresi kearah bawah alur cincin tersebut, dalam hal ini cincin kompresi harus mampu mencegah kebocoran gas dari daerah alur tersebut sebaik cincin kompresi mencegah kebocoran pada dinding silinder. Apabila cincin kompresi lebih dari satu maka apabila ada kebocoran pada cincin kompresi pertama maka akan dicegah oleh cincin kompresi yang kedua.

6. Batang Torak (Connecting Rod) Batang torak adalah salah satu komponen mesin yang menerima tekanan tinggi. Batang torak berfungsi merubah gerak lurus dari torak menjadi gerak putar pada poros engkol. Oleh karena itu batang torak harus kuat terhadap regangan dan kaku. Pada saat yang sama batang torak juga harus seringan mungkin agar tidak membutuhkan tenaga gerak yang besar. Motor Bakar By : @rief.spd

32/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Pada umumnya batang torak dibuat berbentuk H atau I, agar lebih kuat dalam bobot yang lebih ringan. Bagian ujung kecil batang torak dihubungkan dengan torak dengan jaminan pena torak, dan ujung yang lain dari batang torak yaitu ujung besar dihubungkan dengan bantalan jalan poros engkol.

Bagian ujung besar batang torak dibuat dua bagian agar dapat terpasang pada bantalan poros engkol dan dilengkapi dengan baut/mur sebagai pengikat, hal ini agar ujung besar dan kelengkapannya dapat terpasang terutama crush bantalan sisipan benar-benar pada posisi bulat dan sesuai dengan bantalan jalan poros engkol. Untuk menjamin kondisi ini maka tanda yang terdapat pada batang torak harus tepat pada saat akan memasang. Gambar 16. memperlihatkan batang torak dalam keadaan terpasang.

Gambar 19. Batang Torak Beberapa batang torak ada yang dibuat lobang dari bawah keatas sebagai saluran oli yang akan melumasi pena torak, dan pada sisi lain dibuat lobang ( lihat gambar 19) untuk menyemprotkan oli pelumas kedinding silinder. Pada bagian ujung besar batang torak dipasangkan metal sisipan, seperti yang digunakan pada bantalan utama poros engkol. Pada metal sisipan dibuat pengunci agar metal sisipan tersebut terpasang dengan kuat dan tetap dalam bentuk bulat. Dalam hal ini termasuk baut, dowel, serration dan lain sebagainya. Metoda pemasangan torak terhadap batang torak ada yang mengikat pena dengan menggunakan baut/mur, interference antara batang torak dengan pena torak atau dengan menggunakan circlip untuk memegang pena didalam torak. Motor Bakar By : @rief.spd

33/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Gambar di bawah ini memperlihatkan batang torak, pena torak dan pemasangan torak.

Gambar 20. Pena Torak

Metoda yang menggunakan circlip biasanya pena torak pada posisi full floating dan banyak digunakan pada mesin disel. Metoda diikat dengan baut/mur dan dengan interference atau dipress disebut semi floating, metoda ini kebanyakan digunakan mesin-mesin bensin modern.

7. Poros Bubungan (Camshaft) Fungsi utama poros bubungan adalah untuk menggerakkan katup masuk dan katup buang. Poros bubungan dibuat dari bahan perpaduan baja tuang atau baja padu, atau dari besi tuang yang berkemampuan tinggi. Dalam operasinya permukaan bubungan menerima beban yang besar oleh karena itu diperlukan pengerasan pada permukaan tersebut. Fungsi lain dari poros bubungan adalah untuk menggerakkan distributor atau pompa bahan bakar. Distributor digerakkan oleh gigi yang terdapat pada poros bubungan sementara untuk menggerakkan pompa bahan bakar adalah dengan bubungan ecentrik yang terdapat pada poros bubungan tersebut.

Gambar 19. Poros Bubungan Motor Bakar By : @rief.spd

34/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Poros bubungan ditempatkan pada ruang engkol blok mesin dan menggunakan sistem batang pendorong hal ini adalah untuk jenis katup dikepala (OHV), untuk jenis lain poros bubungan ditempatkan pada kepala silinder (OHC). Poros bubungan pada umumnya disanggah pada bantalan utama yang terdapat pada poros bubungan, yang dibuat setelah bubungan setiap silinder hal ini untuk menghindarkan kebengkokan.

Poros bubungan yang ditempatkan pada ruang engkol, berputar pada bantalan busing, sementara untuk jenis poros bubungan yang ditempatkan dikepala (OHC) menggunakan metal sisipan. Untuk jenis lifter mekanik celah katupnya dapat distel pada rangkaian lengan penekan, dan untuk jenis lifter hidrolik tidak membutuhkan penyetelan celah katup.

Poros bubungan digerakkan oleh poros engkol melalui perantara roda gigi, sabuk bergigi ataupun rantai. Poros bubungan harus bekerja dalam waktu yang tepat terhadap poros engkol, agar katup masuk maupun katup buang dapat membuka dan menutup pada waktu yang tepat dihubungkan dengan langkah torak didalam silinder. Hal ini disebut timing katup. Apabila poros bubungan bekerja dalam waktu yang tepat terhadap poros engkol maka bentuk bubungan dapat mengontrol secara tepat bilamana katup membuka, kecepatan katup membuka, lamanya katup membuka, bagaimana kecepatan katup menutup dan bilamana katup menutup.

Gambar 20. Bentuk Bubungan


35/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Untuk jenis mesin poros bubungan diatas (OHC) maka bubungan akan langsung berhubungan dengan katup atau pada lengan penekan katup. Hal ini akan membuat timing katup lebih tepat dan kehilangan tenaga untuk menggerakkan mekanisme penggerak katup dapat diperkecil. (Gambar. 21)

Gambar 21. Jenis Katup OHC

Pada jenis mesin dengan katup dikepala (OHV), gerakan bubungan disalurkan melalui lifter/tappet, batang pendorong, lengan penekan dan selanjutnya ke katup. Hal ini akan menyebabkan timing katup tidak dapat dicapai setepat

mungkin

dan

juga

membutuhkan

tenaga

untuk menggerakkan

mekanisme ini terutama pada kondisi mesin dalam putaran tinggi. Pada mesin 4 langkah, poros bubungan akan berputar setengah putaran poros engkol. Hal ini yang menyebabkan katup hanya akan membuka satu kali dalam 720 derajat atau satu kali dalam dua kali putaran poros engkol. Perbandingan putaran ini dapat dicapai dari perbandingan jumlah gigi penggerak antara poros bubungan dengan poros engkol. Katup akan mengontrol pergerakan gas kedalam maupun keluar silinder. Lamanya katup bekerja tergantung pada jarak waktu dalam derajat katup membuka. Overlap katup adalah jumlah derajat putaran poros engkol, dimana kedua katup yaitu katup masuk dan katup buang sama-sama terbuka pada waktu yang bersamaan. Lead adalah masa yang diberikan pada katup membuka sebelum titik mati atas (TMA) atau sebelum titik mati bawah (TMB). Lag adalah katup tertutup setelah titik mati atas (TMA) atau katup menutup setelah titik mati bawah (TMB).


36/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Gambar 21. memperlihatkan diagram timing katup untuk mesin 4 langkah.

Gambar 22. Timing Katup

Engine tipe OHC, tidak membutuhkan push rod. Cam bekerja langksung pada cylinder headnya sendiri, kebanyakan pabrik melengkapi dengan rocker arms, yang menerima tekanan dari cam dan langsung berhubungan dengan batang katup.

Keuntungan engine tipe OHC, diantaranya dapat mengurangi komponen penggerak lainnya, putaran engine dapat di design dengan RPM tinggi, dan mengurangi kerugian tenaga penggerak mekanisme katup.

Camshaft untuk engine empat langkah memiliki putaran setengah putaran poros engkol, sehingga dapat diperbandingkan bilamana poros engkol berputar dua kali, maka camshaft akan berputar satu kali (2:1), dan jumlah gigi pada roda gigi poros engkol berjumlah dua kali lebih banyak dibandingkan dengan jumlah gigi pada roda gigi camshaft. Apabila akan menentukan timing camshaft, pada umumnya silinder no. 1 dalam hal ini piston pada silinder no. 1 berposisi pada akhir langkah kompresi (TMA) dan katup masuk maupun katup buang dalam posisi kerja menutup.


37/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Gambar 23. Tanda timing poros bubungan Tanda timing akan selalu berganti dari setiap perusahaan, oleh karena itu yakinkan pada buku manual yang sesuai.

B. Katup-Katup (Valve) Fungsi katup masuk adalah untuk mengalirkan campuran udara dan bahan bakar masuk ke ruang bakar. Setelah terjadi pembakaran, maka asap dari pembakaran akan keluar dari ruang bakar melalui katup buang. Katup-katup ini harus dapat sebagai penutup agar tidak terjadi kebocoran gas pada saat langkah kompresi dan langkah usaha. Secara umum engine 4 langkah mempunyai 2 katup untuk setiap silinder, namun perkembangannya ada juga beberapa engine yang mempunyai 4 atau 5 katup untuk setiap silinder, misalnya, Honda, Toyota dan Nissan umumnya ada yang mempunyai 4 katup untuk setiap silinder, Audi menggunakan 5 katup untuk setiap silinder.

Gambar 24. konstruksi katup Motor Bakar By : @rief.spd

38/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Gambar 25. Fungsi Katup Katup Masuk Katup masuk kebanyakan terbuat dari paduan nickel. Bahan ini digunakan agar katup dapat menghantarkan panas dengan nilai pemuaian yang rendah, tahan terhadap keausan dan baik terhadap benturan. Bahan untuk katup masuk di buat berbeda dari katup buang sebab katup buang lebih terterpa dengan panas yang lebih besar. Diameter katup masuk dapat berbeda dari diameter katup buang.

Katup Buang Katup buang kebanyakan terbuat dari bahan paduan Chrome silicon (8%, chromium dan 3% silicon). Kwalitas katup yang tinggi juga harus dipenuhi. Katupkatup ini terbuat dari baja yang mengndung silicon dan nickel tambah chromium yang mencapai di atas 20%. Katup ini dapat diidentifikasi dengan magnit, dimana katup ini tidak aktif terhadap magnit.

Kepala katup dapat berbentuk datar ataupun cekung, namun tidaklah umum ditemukan Kepala Katup buang berbentuk cekung.

Batang katup dan kepala katup harus dalam koncentris terhadap dudukan katup agar tidak terjadi kebocoran, dan tidak menimbulkan suara yang berisik. Motor Bakar By : @rief.spd

39/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Katup dan Sudut Dudukan Terdapat 2 sudut yang digunakan yaitu 30 dan 45 derajat. Sudut 30 derajat kebanyakan digunakan Negara England dan Eropah, sementara sudut 45 derjat kebanyakan digunakan Negara Amerika dan Jepang.

Beberapa perusahaan mengatakan sudut 45 derajat sangat baik untuk mencegah kebocoran dan ujung lainnya mengatakan sudut 30 derajat sangat baik untuk eficiensy volumetric. Perpaduan sudut 30 derajat bentuk katup masuk dan sudut 45 derajat untuk katup buang juga digunakan beberapa pabrik.

Industri otomotif saat ini, sedang berkembang mendesaign Interferen sudut dudukan katup. Sudut permukaan katup dibuat 0,5-1 derajat lebih kecil dari sudut dudukan katup.

Gambar 26. Sudut Dudukan dan Permukaan Katup

Banyaknya katup yang dipasang pada mesin dapat saja bervariasi, tetapi sekurang-kurangnya ada satu katup masuk dan satu katup buang, namun pada beberapa pabrik otomotif memasang dua atau lebih untuk setiap jenis katup tersebut.

Katup masuk pada umumnya dibuat lebih besar sebab katup ini berfungsi sebagai saluran pemasukan udara/campuran bahan bakar kedalam silinder. Motor Bakar By : @rief.spd

40/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Katup terbuka akibat dari gerakan bubungan yang terdapat pada poros bubungan yang langsung menekan ujung batang katup, atau melalui lengan penekan maupun batang pendorong. Katup dilengkapi dengan pegas katup yang berfungsi untuk membuat katup menutup kembali setelah katup membuka dan bubungan berputar pada posisi tidak menekan lagi ujung batang katup, sehingga tekanan pegas akan mengakibatkan katup kembali pada posisi dudukan (menutup).

Gambar 27. Pemasangan katup

Untuk mencegah oli pelumas yang masuk melalui penghantar katup maka dipasangkan oli sil, yang ditempatkan pada batang katup didepan baji pengunci, selanjutnya akan mencegah oli dari lengan penekan masuk kedalam ruang bakar.

Gambar 28. Oli Sil


41/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Pada sebagian besar mesin, penyetelan dilakukan pada celah katup, tetapi untuk jenis mesin yang menggunakan tappet hidrolik (celah katup otomatis) celah tersebut tidak perlu distel, karena telah menyetel sendiri, namun untuk jenis mesin yang celahnya harus distel adakalanya penyetelan dilakukan pada mur penyetel atau dengan menggunakan sim.

Gambar 29 . Pengikut Bubungan

 Hydraulic lash adjuster (Penyetelan katup otomatis)

Beberapa tahun yang lalu pabrik-pabrik mesin memperkenalkan pembaharuan pada unit penyetel lash katup dengan memasukkan penyetel celah katup otomatis yang disebut sebagai penyetel lash hidrolis. Alat ini pada dasarnya merupakan unit sederhana yang menggunakan sifat fisis bahwa minyak pada dasarnya tidak dpat dimampatkan.

Kelebihan prinsipil pada penyetel lash hidrolis ini adalah kemampuannya mengatur dirinya sendiri secara otomatis untuk memperbaiki tiap kali keausan yang terjadi pada rangkaian mekanisme katup dan mengompensasi perbedaan ekspansi antara kepala silinder/massa blok dan rangkaian mekanisme katup ketika mesin berada dalam periode pemanasan normalnya. Tappet pada mesin yang dilengkapi penyetel lash hidrolis bekerja tanpa ada celah. Hal ini menghasilkan kondisi kerja yang sangat tenang. Penyetel lash Motor Bakar By : @rief.spd

42/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

hidrolis tidak lebih besar daripada rata-rata penyetel lash katup tipe barel, tetapi meliputi sekitar delapan buah bagian terpisah, bergantung masing-masing unit.

Bodi penyetel lash hidrolis mempunyai sebuah sleeve internal atau plunger yang terpasang secara akurat. Plunger mempunyai sebuah katup, baik berupa tipe “flap” rata atau tipe bola, pada ujung bawahnya. Katup ini dibebani pegas ringan pada dudukannya. Ujung atas plunger menopang dudukan batang penekan di atasnya dengan sebuah klip yang dipasang untuk menahan semua bagian penyetel lash katup agar berada pada posisinya.

Di bawah plunger terdapat pegas pengembali yang berfungsi untuk menjaga agar plunger menyentuh batang penekan. Tekanan minyak mesin diberikan langsung pada bodi unit yang dilewati minyak melalui lubang-lubang pada bodi dan plunger untuk menekan bagian dalam penyetel lash katup.

Dalam menjelaskan operasi penyetel lash hidrolis, perlu diutarakan bahwa pada keadaan awal penyetel lash melakukan gerakan ke bawah serta bahwa terdapat celah katup mesin yang besar. Ketika penyetel lash kembali pada posisinya yang “paling bawah”, plunger, batang penekan dan pengungkit akan menjadi stasioner saat katup mesin menutup, sementara bodi penyetel lash terus bergerak akibat tekanan dari pegas pengembali sampai mencapai akhir pergerakannya yang dibatasi oleh tumit bubungan. Pergerakan relatif antara plunger dan bodi menghasilkan terbentuknya tekanan miyak yang rendah pada ruang dalam bodi di bawah katup plunger, sehingga menciptakan beda tekanan antara ruang ini dengan ruang plunger. Maka sejumlah minyak mesin terdesak oleh beda tekanan ini melewati katup plunger menuju ruang bawah dan menyamakan tekanan pada kedua ruang tersebut. Karena bubungan mulai mengangkat unit penyetel lash katup, maka katup plunger, yang pada saat ini telah dikembalikan pada dudukannya oleh pegas kecil katup, menjebak minyak pada ruang bawah sehingga penyetel lash katup Motor Bakar By : @rief.spd

43/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

membuka katup mesin. Celah katup mesin yang sangat besar membuat minyak mengalir memasuki ruang bawah. Untuk menjamin bahwa penyetel lash hidrolis tidak membuat katup mesin membuka terlalu besar serta untuk menjamin katup mesin kembali pada dudukannya, sejumlah terukur minyak dialirkan antara plunger dan bodi penyetel lash katup. Hal ini disebut sebagai kebocoran/leak down. Minyak yang keluar digantikan oleh minyak baru yang memasuki ruang bawah sebagaimana diuraikan di muka.

Gambar 30. Penyetel lash hidrolis

c. Tugas

Setelah anda mempelajari materi diatas, cobalah anda mengerjakan tugas latihan dibawah ini. Dengan demikian anda akan dapat menjelaskan lebih jauh dari materi ini. 1. Sebutkan minimal 5 komponen utama mesin yang bergerak ! 2. Sebutkan minimal 5 komponen utama mesin yang tidak bergerak! 3. Jelaskan fungsi komponen-komponen mesin pada soal nomor 1 dan 2 ! 4. Jelaskan mengapa pada poros engkol di pasang bantalan ! 5. Jelaskan mekanisme kerja katup pada mesin 4 tak!

Untuk memeriksa latihan anda, bagian ini tidak disediakan kunci jawaban. Hasil latihan anda sebaiknya dibandingkan dengan hasil latihan siswa lain. Diskusikan dalam kelompok. Motor Bakar By : @rief.spd

44/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

d. Tes Formatif

Jawablah pertanyaan dibawah ini dengan singkat dan benar

1. Tuliskan nama komponen mesin pada gambar dibawah ini !

2. Jelaskan Fungsi komponen-komponen diatas ! 3. Sebutkan 2 keuntungan apabila menggunakan bahan besi tuang untuk pembuatan blok silinder ? 4. Sebutkan tiga jenis tabung silinder

5. Ada beberapa cara dalam pembuatan poros engkol, sebutkan dua cara. 6. Fungsi poros engkol adalah untuk merobah gerakan lurus/naik turun torak menjadi……………………………………………………………………………. 7. Berilah nama bagian-bagian poros engkol seperti terlihat pada gambar berikut ini.


45/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

8. Bantalan poros engkol dan poros bubungan adalah terbuat dari perpaduan beberapa bahan. Tuliskan empat bahan yang dibunakan pada bantalan tersebut. 9. Apa tujuan atau fungsi torak dan batang torak ? 10. Sebutkan nama bagian dari torak seperti gambar berikut

11. Sebutkan dua jenis cincin torak secara umum dan jelaskan fungsi masingmasingnya! 12. Mengapa bentuk batang torak dibuat seperti I atau H ? 13. Sebutkan nama bagian-bagian dari bubungan pada gambar berikut.

14. Dengan mempelajari diagram berikut ini tentukanlah kondisi katup sesuai dengan angka-angka yang terdapat pada diagram.

15. Tuliskan tiga cara pemindahan putaran dari poros engkol ke poros bubungan.


46/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

e. Kunci Jawaban 1. Jawaban Nama komponen utama mesin :

2. Jawaban Fungsi komponen mesin : a. Piston berfungsi untuk Sebagai tempat cincin torak yang sebagai pembatas dan perapat pada dinding silinder dan Menerima tenaga pembakaran dan meneruskannya ke poros engkol melalui batang torak. b. Kepala silinder berfungsi untuk Penutup blok silinder dan Penempatan kelengkapan mesin, antara lain: katup, ruang bakar, saluran masuk dan buang dan saluran pelumasan serta pendinginan. c. Blok silinder berfungsi untuk tempat tertumpunya beberapa komponen mesin

yang lain seperti silinder, kepala silinder, poros engkol, piston,

mekanisme katup, fly wheel, karter, busi, dan lain-lain.

d. Cincin piston berfungsi menjadi perapat pada dinding silinder dan mencegah kebocoran gas pada langkah kompresi dan langkah usaha (cincin kompresi). Dan mengontrol oli pelumas pada dinding silinder dan mencegah kelebihan oli masuk kedalam ruang bakar (cincin oli). 3. Jawaban  Ketahanannya terhadapkeausan sangat baik  Ongkos pembuatannya relatif lebih murah Motor Bakar By : @rief.spd

47/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

4.Jawaban  Tabung kering.  Tabung kering pakai plens  Tabung basah.

5. Jawaban  Besi dicor.  Besi dipadu.

6. Jawaban : Gerak putar 7. Jawaban (A) Slinger oli

(B) Jurnal Utama

(C ) Jurnal batang torak

(D) Pipi engkol

(E) Radius/fillet

8. Jawaban Tembaga, Timah, Aluminium, Antimony, Lead dan Cadmium. 9. Jawaban Menerima dan meneruskan tenaga dari proses pembakaran dari ruang bakar (secara bolak balik) ke poros engkol (gerakan putar) 10. Jawaban (A) Kepala torak

(B) Alur cincin torak

(C) Land cincin torak

(D) Skirt

(E) Boss pena torak

11. Jawaban  Cincin kompresi, fungsinya menjadi perapat pada dinding silinder dan mencegah kebocoran gas pada langkah kompresi dan langkah usaha.


48/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

 Cincin oli mengontrol oli pelumas pada dinding silinder dan mencegah kelebihan oli masuk kedalam ruang bakar. 12. Jawaban Agar ringan dan kuat. 13. Jawaban (A) Lingkaran Dasar

(B) Landasan katup tertutup

(C) Puncak bubungan

(D) Landasan katup terbuka

14. jawaban (i) Overlap Katup

30 derajat

(ii) Katup buang lead

30 derajat

(iii) Katup masuk lag

30 derajat

15. Jawaban Sabuk, Rantai, Rodagigi.


49/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

3. Kegiatan Belajar 3 : Prinsip kerja Mesin 4 tak dan 2 tak

a. Tujuan Pembelajaran :

Setelah mempelajari materi pelajaran ini siswa diharapkan mampu : 

Menjelaskan prinsip kerja mesin 4 tak mesin bensin dan mesin diesel



Menjelaskan prinsip kerja mesin 2 tak



Memahami perbedaan antara mesin 4 tak dengan mesin 2 tak

1). Prinsip Kerja motor bensin 4 tak :

Gambar 31. Prinsip kerja mesin 4 tak

Langkah Arah torak

Pemasukan

gerakan Kebawah

Kompresi

Usaha

Pembuangan

Keatas

Kebawah

Keatas

Posisi buang

katup Menutup

Menutup

Menutup

Membuka

Posisi masuk

katup Membuka

Menutup

Menutup

Menutup

Muatan Campuran Campuran Pembakaran didalam silinder bahan bakar bahan bakar gas dengan udara dengan udara Motor Bakar By : @rief.spd

Gas bekas pembakaran

50/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Volume Bertambah didalam silinder

Berkurang

Bertambah

Berkurang

Temperatur di Rendah dalam silinder

Tinggi

Sangat tinggi

Tinggi

Tekanan Dibawah didalam silinder atmospir

Diatas atmospir

Sangat tinggi

tinggi

b. Prinsip Kerja mesin Disel 4 Langkah :

Motor diesel ditemukan oleh Rudolf Diesel pada tahun 1898. Mesin

disel

berbeda dengan mesin bensin terutama pada proses pembakaran bahan bakarnya. Jika pada mesin bensin langkah isap torak memasukan campuran udara dan bensin, maka pada mesin disel padang langkah isap torak menghisap udara murni saja. Artinya pada mesin disel bahan bakar dan udara bercampur didalam ruang bakar. Mesin disel tidak menggunakan karburator tetapi memakai injektor untuk menyemprotkan bahan bakar ke ruang bakar.

PERBEDAAN MOTOR BENSIN DENGAN MOTOR DIESEL NO

MOTOR BENSIN

1

 Pada motor bensin langkah  pada motor diesel pada langkah isap isap piston mengisap camputan piston menghisap udara murni saja, udara dan bensin dalam bentuk proses pencampuran udara dan bahan gas bakar didalam silinder.

2

 Pada motor bensin  pada motor diesel menggunakan pompa menggunakan karburator untuk injeksi untuk menginjeksikan bahan bakar mencampurkan udara dan ke dalam ruang bakar. bahan bakar

3

 Pada motor bensin system  pada motor diesel akibat suhu kompresi penyalaan bahan bakarnya yang sangat tinggi sehingga bahan bakar akibat percikan bunga api dari terbakar sendiri busi

4

 Bahan bakar motor bensin  motor disel bahan bakarnya Solar. adalah premium (bensin)

5

 Pada motor bensin  Pada motor diesel tidak menggunakan menggunakan busi untuk busi, tetapi menggunakan busi pijar (glow meloncatkan bunga api Flug) untuk memanaskan awal ruang bakar


MOTOR DIESEL

51/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Cara Kerja motor diesel 4 Tak :  Katup masuk membuka. Torak bergetak dari ke TMB. Udara murni terhisap ke ruang silinder.  Katup masuk dan katup buang menutup. Piston bergerak ke TMA. Udara murni di dalam silinder di kompresikan. Tekanan udara naik dan suhu udara menjadi tinggi. Menjelang akhir langkah kompresi bahan bakar di semprotkan oleh nozel ke dalam silinder.  Oleh suhu udara yang sangat tinggi bahan bakar terbakar sendiri sehingga terjadi ledakan. Torak bergerak turun ke TMB. Langkah ini adalah langkah usaha.  Karena gaya lembam piston bergeak naik. Katup buang terbuka sementara itu katup masuk masih menutup. Gas bekar pembakaran di dorong torak ke luar melalui saluran buang. Proses selanjutnya berulang terus selama mesin hidup.

Gambar 32. Mesin dengan pengapian kompresi (mesin disel)


52/70

Modul pemelajaran

Langkah Arah torak

gerakan

Posisi buang

katup

Posisi masuk

katup

Engine otomotif

Pemasukan

Kompresi

Usaha

Pembuangan

Keatas

Kebawah

Keatas

Keatas

Menutup

Menutup

Menutup

Membuka

Membuka

Menutup

Menutup

Menutup

Campuran Muatan didalam bahan bakar silinder dengan udara Bertambah Volume didalam silinder Rendah Temperatur di dalam silinder Dibawah Tekanan didalam atmospir silinder

c.

Campuran Pembakar bahan bakar an gas dengan udara Berkurang Bertambah

Gas bekas pembakaran

Tinggi

Sangat tinggi

Tinggi

Diatas atmospir

Sangat tinggi

Tinggi

Berkurang

Mesin 2 tak (mesin 2 langkah)

Gambar 35. Mesin 2 langkah

Mesin 2 tak disebut juga mesin 2 langkah. Mesin ini merupakan salah satu jenis motor bakar yang prinsip kerjanya adalah : Untuk memperoleh 1 x usaha membutuhkan 1 x putaran poros engkol dan 2 x langkah torak.


53/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

Proses untuk memperoleh tenega panas yang akan diubah menjadi tenaga mekanik tidaklah berbeda dengan mesin 4 tak, perbedaannya pada mesin 2 tak seluruh proses diselesaikan dalam 1 x putaran poros engkol atau 2 x langkah torak, sedangkan pada mesin 4 tak seluruh proses diselesaikan dalam 2 x putaran poros engkol atau 4 x langkah torak.

Perbedaan lain antara mesin 4 tak dengan 2 tak adalah :

NO

MOTOR 2 TAK

MOTOR 4 TAK

1

Proses kerja motor 2 tak 1 kali putaran poros engkol atau 2 kali langkah piston bergerak turun naik menghasilkan 1 kali usaha

Proses kerja motor 4 tak 2 kali putaran poros engkol atau 4 kali langkah piston bergerak turun naik menghasilkan 1 kali usaha.

2

Menggunakan oli samping atau Tidak menggunakan oli samping atau bahan bakar bercampur langsung bahan bakar tidak bercampur dengan dengan oli oli

3

Piston tidak menggunakan ring oli

4

Tidak menggunakan katup masuk Menggunakan katup masuk dan katup dan katup buang buang

5

Gas buang berwarna putih

Piston menggunakan ring oli

Gas buang tidak berwarna

Baik mesin 4 tak maupun mesin 2 tak masing-masing memiliki kelebihan dan kekurangannya, yaitu : 1. Mesin 4 tak :  Karena setiap proses berlangsung dalam satu langkah penuh maka pembakaran lebih sempurna.  Tenaga yang dihasilkan lebih besar karena pembakaran sempurna.  Polusi yang diakibatkan oleh gas buang relatif kecil.  Pemakaian bahan bakar lebih hemat karena pembakaran lebih sempurna.  Suara yang ditimbulkan oleh motor 4 tak relatif lebih kasar.  Konstruksi lebih rumit dan perawatan lebih sulit. Motor Bakar By : @rief.spd

54/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

2. Mesin 2Tak :  Perawatan lebih mudah karena tidak menggunakan katup dan komponen penggerak katup tidak ada.  Suara yang ditimbulkan lebih halus.  Pembakaran kurang sempurna.  Pemakaian bahan bakar boros.  Biaya operasi mahal karena menggunakan dua pelumasan.

Derajat putaran engkol pada mesin 2 langkah adalah 360 derajat,atau satu putaran penuh poros engkol untuk menhasilkan satu kali usaha.

Pelumasan pada mesin 2 langkah ada yang dicampur langsung dengan bahan bakar didalam tangki dan ada juga yang diinjeksikan pada campuran bahan bakar udara dari karburator.

Perbedaan pokok antara ruang engkol mesin bensin 2 langkah dengan mesin bensin 4 langkah adalah pada mesin bensin 4 langkah oli pelumas disimpan/ditampung pada ruang engkol dan gas diruang engkolnya tidak diperlukan. Pada tipe mesin 2 langkah oli pelumas tidak disimpan atau ditampung pada ruang engkol dan gas yang ada didalam ruang engkol tidak boleh bocor (di sil rapat).

d. Cara Kerja Mesin 2 Langkah

Gambar 36. Proses mesin 2 tak Motor Bakar By : @rief.spd

55/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

 Pada saat torak bergerak dari TMA ke TMB, akan terjadi peningkatan tekanan terhadap campuran bahan bakar dan udara di dalam ruang engkol. Pergerakan torak ini akan menyebabkan saluran buang terbuka, sehingga gas bekas akan keluar karena perbedaan tekanan antara runag diatas torak dengan udara luar. Saluran bilas juga terbuka sehingga campuran bahan bakar dan udara yang ada didalam ruang engkol akan masuk ke ruang diatas torak melalui saluran bilas. Hal ini juga akan memungkinkan gas baru membantu mendorong gas bekas keluar dari dalam silinder.  Dapat disimpulkan bahwa langkah torak dari TMA ke TMB untuk mesin 2 tak akan terjadi pembuangan gas bekas dan pemasukan gas baru dari ruang engkol ke ruang diatas torak melalui saluran bilas.  Pada saat torak bergerak dari TMB ke TMA, saluran pembilasan dan pembuangan akan tertutup, maka terjadilah langkah kompresi, sehingga campuran terbakar oleh loncatan bunga api listrik yang bertegangan tinggi dari busi. Pada saat bersamaan dibagian bawah torak (ruang engkol) terjadi pemasukan gas baru dari karburator melalui saluran masuk.  Saat terjadi pembakaran terjadilah kenaikan tekanan yang mendorong torak kembali menuju TMB, dan terjailah peristiwa diatas kembali yang terus berulang selama mesin hidup..  Proses kerja mesin diesel 2 tak :  Pada saat torak bergerak ke TMA saluran buang terbuka. Gas bekas didorong oleh udara murni, terjadi pembilasan. Lubang bilas mulai terbuka kira-kira 10% sebelum torak mencapai TMB.  Torak msih bergerak keatas. Setelah lubang bilas dan lubang buang menutup maka dimulai langkah kompresi. Tekanan kompresi tersebut mencapai 38 kg/Cm2.  Bahan bakar di semprotkan kedalam ruang bakar oleh nozel, terjadilah pembakaran. Tekanan pembakaran mencapai 40 kg/Cm2 . Motor Bakar By : @rief.spd

56/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

 Torak akan bergerak turun ke TMB akibat tenaga hasil pembakaran . kurang lebih 20 % sebelum torak sampai di TMB saluran buang terbuka.  Proses ini berlangsung dalam satu kali putaran poros engkol.

e. Tugas Setelah anda mempelajari materi diatas, cobalah anda mengerjakan tugas latihan dibawah ini. 1. Jelaskan keuntungan mesin 4 tak dibanding dengan mesin 2 tak ! 2. Jelaskan prinsip kerja mesin diesel 4 tak ! 3. Jelaskan proses kerja mesin bensin 2 tak ! 4. Jelaskan perbedaan antara mesin bensin dengan mesin diesel ! 5. Jelaskan prinsip kerja mesin disel 2 tak ! Untuk memeriksa latihan anda, bagian ini tidak disediakan kunci jawaban,

f. Tes Formatif Jawablah pertanyaan dibawah ini dengan singkat dan benar : 1. Pada mesin bensin 4 tak, proses kompresi terjadi pada saat ................. 2. Jelaskan apa yang dimaksud dengan mesin 4 tak dan mesin 2 tak ! 3. Jelaskan perbedaan proses pembakaran antara mesin bensin dengan mesin diesel ! 4. Pada mesin diesel yang masuk ke dalam ruang silinder pada saat langkah isap adalah.............. 5. Jelaskan proses apa yang terjadi pada saat torak bergerak ke atas (TMA) pada mesin bensin 2 tak ! 6. Jelaskan kapan terjadinya proses kompresi di ruang engkol pada mesin 2 tak ! 7. Mengapa proses pembakaran pada mesin 4 tak lebih bagus dari mesin 2 tak ! 8. Mesin 2 tak menggunakan katup masuk dan katup buang untuk memasukan bahan bakar ke dalam silinder. Pernyataan tersebut benar atau salah ? 9. Mengapa warna asap pada mesin 2 tak berwarna putih ? 10. Jelaskan proses kerja mesin diesel 2 tak ! Motor Bakar By : @rief.spd

57/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

g. Kunci Jawaban tes formatif

1. Torak bergerak dari TMB ke TMA, pada saat itu kedua katup dalam keadaan tertutup.

2. Mesin 4 tak adalah mesin yang proses kerjanya 2 kali putaran poros engkol dan 4 kali langkah torak menghasilkan satu kali tenaga (usaha). Mesin 2 tak adalah mesin yang proses kerjanya 1 kali putaran poros engkol dan 2 kali langkah torak menghasilkan satu kali tenaga (usaha).

3. Pada mesin bensin prose pembakaran terjadi karena adanya loncatan bunga api dari busi saat campuran udara dan bahan bakar dikompresikan dalam ruang bakar. Sedangkan pada mesin diesel proses pembakaran terjadi karena suhu udara yang sangat tinggi dalam ruang silinder bercampur dengan bahan bakar sehingga bahan bakar terbakar sendiri.

4. Udara murni

5. Pada saat torak bergerak ke TMA, saluran pembilasan dan pembuangan akan tertutup, maka terjadilah langkah kompresi, sehingga campuran terbakar oleh loncatan bunga api listrik yang bertegangan tinggi dari busi. Pada saat bersamaan dibagian bawah torak (ruang engkol) terjadi pemasukan gas baru dari karburator melalui saluran masuk.

6. Pada saat torak bergerak dari TMA ke TMB, dimana campuran udara dan bahan bakar yang telah masuk melalui saluran masuk ke ruang engkol ditekan oleh torak yang bergerak ke bawah, sehingga campuran tersebut akan mengalir ke lubang bilas.

7. Karena setiap proses berlangsung dalam satu langkah penuh maka pembakaran lebih sempurna.

8. Salah Motor Bakar By : @rief.spd

58/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

9. Karena pada mesin 2 tak bahan bakarnya bercampur dengan oli pelumas sehingga asapnya berwarna putih.

10. Proses kerja mesin diesel 2 tak :  Pada saat torak bergerak ke TMA saluran buang terbuka. Gas bekas didorong oleh udara murni, terjadi pembilasan. Lubang bilas mulai terbuka kira-kira 10% sebelum torak mencapai TMB.  Torak msih bergerak keatas. Setelah lubang bilas dan lubang buang menutup maka dimulai langkah kompresi. Tekanan kompresi tersebut mencapai 38 kg/Cm2.  Bahan bakar di semprotkan kedalam ruang bakar oleh nozel, terjadilah pembakaran. Tekanan pembakaran mencapai 40 kg/Cm2 .  Torak akan bergerak turun ke TMB akibat tenaga hasil pembakaran . kurang lebih 20 % sebelum torak sampai di TMB saluran buang terbuka.  Proses ini berlangsung dalam satu kali putaran poros engkol.


59/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

BAB III EVALUASI

Jawablah pertanyaan dibawah ini dengan Petunjuk sebagai berikut :  Kerjakan pada lembar jawaban yang disediakan dengan menggunakan ballpoint/pulpen yang bertinta biru atau hitam!  Tulis nama, nomor ujian Anda pada lembar jawaban!  Berikan tanda silang (X) pada salah satu pilihan jawaban yang menurut Anda paling tepat!  Apabila pilihan jawaban Anda salah dan Anda ingin memperbaikinya, coretlah dengan dua garis mendatar pilihan jawaban yang salah, kemudian beri tanda silang (X) pada pilihan yang Anda anggap benar! Contoh : Pilihan semula

:

A

B

C

D

E

dibetulkan menjadi :

A

B

C

D

E

SELAMAT BEKERJA

1. Mesin adalah kumpulan dari beberapa komponen yang merupakan sumber tenaga kendaraan bermotor yang di hasilkan oleh : A. Perubahan energi kalor menjadi energi mekanik B. Perubahan energi listrik menjadi energi panas C. Perubahan energi listrik menjadi energi putar D. Perubahan energi kimia menjadi energi listrik E. Perubahan energi mekanik

2. Mekanisme yang berungsi untuk memindahkan tenaga putar yang dihasilkan mesin ke roda-roda kendaraan adalah : A. Sistem kopling dan komponennya B. Sistem suspensi kendaraan C. Power train (Pemindah daya) D. Chasis otomotif E. Mekanisme katup pada mesin Motor Bakar By : @rief.spd

60/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

3. Proses yang terjadi pada mesin sehingga menghasilkan tenaga (usaha) yang benar adalah : A. Proses isap – Proses kompresi – Proses buang – Proses usaha B. Proses isap – Proses kompresi – Proses usaha – Proses buang C. Proses kompresi – proses usaha – proses isap – Proses buang D. Proses kompresi – proses isap – proses buang – proses usaha

4. Posisi tertinggi yang dicapai oleh torak saat torak bergerak ke atas disebut : A. Langkah torak B. Langkah kompresi C. TMA D. TMB E. Bottom Dead Center

5. Pada mesin 4 tak proses buang terjadi pada saat : A.

Akhir langkah usaha, katup buang terbuka dan katup masuk tertutup

B.

Akhir langkah isap, kedua katup tertutup.

C.

Akhir langkah kompresi, katup masuk dan buang tertutup.

D.

Awal langkah isap, katup masuk terbuka dan katup buang terbuka

E.

Semuanya benar

6. Bahan yang umumnya digunakan dalam konstruksi blok silinder adalah A.

Besi tuang kelabu

B.

Paduan aluminium

C.

Paduan chrome silicon

D.

A dan B benar

E.

B dan C benar.

7. Komponen mesin yang berfungsi untuk penutup blok silinder dan tempat menempatkan mekanisme katup adalah : A.

Silinder

B.

Kepala Silinder


61/70

Modul pemelajaran

C.

Blok silinder

D.

Torak

E.

Katup

Engine otomotif

8. Dari gambar dibawah ini jelaskan nama komponen nomor 7, 8 dan 9 :

A. Blok silinder, Piston, Silinder B. Roda penerus, Batang piston, Poros engkol C. Poros cam, piston, batang piston D. Roda penerus, Poros cam, katup E. Piston, Poros engkol, katup

9. Dari gambar soal nomor 8, fungsi komponen nomor 9 adalah : A. Merubah gerak turun naik piston menjadi gerak berputar. B. Menghubungkan piston dengan poros engkol. C. Meneruskan putaran mesin D. Menggerakan piston. E. Melakukan proses kerja mesin (isap-kompresi-usaha-buang).

10. Dari gambar soal nomor 8, komponen yang berfungsi untuk tempat menyimpan oli mesin adalah : A. Nomor 11

D. Nomor 14

B. Nomor 12

E. Nomor 15

C. Nomor 13 11. Komponen yang dipasang diantara kepala silinder dengan blok silinder sebagai perapat antara permukaan kepala silinder dengan permukaan blok silinder untuk mencegah kebocoran gas adalah : A. Kepala silinder B. Paking kepala silinder C. Tutup kepala silinder Motor Bakar By : @rief.spd

62/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

D. Seal Oli E. Bantalan

12. Jenis ruang bakar pada gambar dibawah ini adalah :

A. Ruang Bakar hemispherical B. Ruang bakar Wedge C. Ruang bakar bathup D. Semuanya benar E. Semuanya salah

13. Piston berfungsi untuk : A. Sebagai tempat cincin torak yang sebagai pembatas B. Perapat antara kepala silinder dengan blok silinder C. Menerima tenaga pembakaran dan meneruskannya ke poros engkol melalui batang torak. D. A dan B benar E. A dan C benar

14. Untuk mengontrol oli pelumas pada dinding silinder dan mencegah kelebihan oli masuk kedalam ruang bakar adalah fungsi dari : A. Cincin kompresi B. Cincin oli C. Saringan oli D. Pompa oli E. Panci oli


63/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

15. Besarnya sudut antar engkol untuk mesin 4 silinder adalah : A. 180 derajat B. 360 derajat C. 120 derajat D. 90 derajat E. 720 derajat 16. Peristiwa katup masuk dan katup buang sama-sama terbuka pada waktu yang bersamaan disebut dengan : A. Ofset engine

D. Timing Valve

B. Firing order

E. Expansi

C. Overlaap 17. Jenis katup yang di pasang pada mesin 4 tak adalah : A. katup masuk

D. A dan B benar

B. katup buang

E. Semua benar

C. Katup Rotari 18. Nama bagian-bagian poros engkol seperti terlihat pada gambar berikut ini yang benar adalah : A. A = Pipi engkol B. B = Jurnal utama/bantalan utama C. C = Slinger oli D. D = Radius/ fillet E. E = Jurnal batang torak

19. Mesin jenis katup di kepala di sebut dengan istilah : A. Mesin OHC (Over Head Camshaft) B. Mesin OHV (Over Head Valve) C. Mesin DOHC (Double Over Head Camshaft) D. Mesin 4 tak E. Mesin 2 tak Motor Bakar By : @rief.spd

64/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

20. Kelebihan prinsipil pada penyetel katup otomatis (penyetelan lash hidrolis)

adalah : A. Kemampuannya mengatur dirinya sendiri secara otomatis untuk memperbaiki tiap kali keausan yang terjadi pada rangkaian mekanisme katup. B. Mengompensasi perbedaan ekspansi antara kepala silinder/massa blok dan rangkaian mekanisme katup ketika mesin berada dalam periode pemanasan normalnya. C. Tappet pada mesin yang dilengkapi penyetel lash hidrolis bekerja tanpa ada celah. D. Kondisi kerja mesin yang sangat tenang E. Semuan benar

21. Pengertian mesin 4 tak yang benar adalah : A. Mesin yang proses kerjanya satu kali siklus 2 kali putaran poros engkol. B. Mesin yang proses kerjanya 4 kali langkah torak bergerak turun naik. C. Mesin yang satu kali siklusnya menghasilkan 1 kali usaha D. A, B dab C benar E. A,B dan C salah.

22. Mesin yang proses kerjanya 1 kali putaran poros engkol dan 2 kali langkah torak turun naik menghasilkan satu kali usaha disebut dengan mesin : A. Mesin Bensin B. Mesin Diesel. C. Mesin Sepeda motor D. Mesin 2 tak E. Mesin 4 tak

23. Perbedaan utama antara mesin 4 tak dengan mesin 2 tak adalah, Kecuali:

A. Proses kerja motor 2 tak 1 kali putaran poros engkol atau 2 kali langkah piston bergerak turun naik menghasilkan 1 kali usaha Motor Bakar By : @rief.spd

65/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

B. Mesin 2 tak Menggunakan oli samping atau bahan bakar bercampur langsung dengan oli C. Pada mesin 2 tak Piston tidak menggunakan ring oli D. Sama-sama menggunakan katup masuk dan katup buang E. Gas buang pada mesin 2 tak berwarna putih.

24. Kelebihan mesin 4 tak dibanding mesin 2 tak adalah : A. Karena setiap proses berlangsung dalam satu langkah penuh maka pembakaran lebih sempurna. B. Tenaga yang dihasilkan lebih besar karena pembakaran sempurna. C. Polusi yang diakibatkan oleh gas buang relatif kecil. D. Pemakaian bahan bakar lebih hemat karena pembakaran lebih sempurna. E. Semua benar.

25. Kerugian pemakaian mesin 2 tak dibanding dengan mesin 4 tak adalah, kecuali :

A. Suara yang ditimbulkan lebih halus. B. Pembakaran kurang sempurna. C. Pemakaian bahan bakar boros. D. Biaya operasi mahal karena menggunakan dua pelumasan. E. Semua benar.

26. Gas buang pada mesin 2 tak biasanya berwarna putih, penyebabnya adalah : A. Pembakaran kurang sempurna B. Mesin 2 tak tidak menggunakan katup masuk. C. Bahan bakarnya bercampur langsung dengan oli pelumas D. Mesin 2 tak biasanya digunakan untuk mesin sepeda motor. E. Semuanya benar

27. Mesin yang proses pembakarannya terjadi akibat dari semprotan bahan bakar keruang bakar dan bercampur dengan udara yang bertekanan dan temperatur tinggi sehingga terbakar sendiri disebut mesin : Motor Bakar By : @rief.spd

66/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

A. Mesin bensin B. Mesin diesel C. Mesin uap D. Mesin rotari E. Mesin EFI

28. Perbedaan utama mesin diesel dengan mesin bensin adalah : A. Pada motor diesel pada langkah isap piston menghisap udara murni saja, proses pencampuran udara dan bahan bakar didalam silinder. B.

Pada motor diesel menggunakan pompa injeksi untuk menginjeksikan bahan bakar ke dalam ruang bakar, tanpa menggunakan karburator.

C. Pada motor diesel akibat suhu kompresi yang sangat tinggi sehingga bahan bakar terbakar sendiri, tanpa menggunakan busi D. Motor disel bahan bakarnya Solar. E. Semuanya benar

29. Pada mesin bensin 2 tak, proses yang terjadi saat piston bergerak dari TMA ke TMB adalah : A. Proses pemasukan gas baru melalui saluran masuk B. Proses kompresi C. Proses pembakaran D. semua benar E. semua salah

30. Pada mesin 2 tak proses pembuangan gas bekas dan pemasukan gas baru dari

ruang engkol ke ruang diatas torak melalui saluran bilas terjadi pada saat : A. Torak bergerak dari TMA ke TMB B. Torak bergerak dari TMB ke TMA C. Katup masuk terbuka D. Katup masuk tertutup E. Saluran buang dan saluran masuk tertutup.


67/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

A. Kunci Jawaban Evaluasi


1. A

11. B

21. D

2. C

12. A

22. D

3. B

13. E

23. D

4. C

14. B

24. E

5. A

15. A

25. A

6. D

16. C

26. C

7. B

17. D

27. B

8. B

18. B

28. E

9. A

19. B

29. D

10. A

20. E

30. B

68/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

BAB IV PENUTUP Pada pembelajaran motor bakar ini menitik beratkan pada bagaimana proses kerja yang terjadi pada sebuah mesin 4 tak dan mesin 2 tak dan konstruksi dari komponen-komponen utama mesin. Setelah menyelesaikan modul pemelajaran ini, siswa dapat melanjutkan mempelajari modul OPKR 20 – 001B tentang Pemeliharaan/ servis Engine dan Komponen-komponennya. Setelah siswa menguasai

kompetensi ini,

selanjutnya siswa dapat

mengajukan/ menempuh uji kompetensi yang dilaksanakan oleh Lembaga Sertifikasi Profesi di tempat uji kompetensi yang telah ditunjuk untuk mendapatkan sertifikat kompetensi.


69/70

Modul pemelajaran

Engine otomotif

DAFTAR PUSTAKA Arismunandar Wiranto, 1983. Motor Diesel Putaran Tinggi, PT. Paradnya Paramita. Bandung. Boentarto, Drs, 1995. Teknik Motor Diesel Mobil. Cv. Aneka . Solo Pakpahan, Abigain. 1999. Motor otomotif 1. Penerbit Angkasa Bandung. Toyota Astra Motor, 1988. Dasar-Dasar Outomobil. PT. Toyota Astra Motor. Jakarta Toyota Astra Motor. 1995. New Step 1. Training Manual. PT. Toyota Astra Motor. Jakarta Toyota Astra Motor, 1995, Engine Step 2, PT. Toyota Astra Motor . Jakarta William H. Crouse. 1955. Automotive Fuel, Lubrication, and Cooling System. McGraw-Hill Book Company. USA.


70/70

Modul pemelajaran Engine otomotif BAB I PENDAHULUAN

Recommend Documents