Komponen-Komponen Engine

 

Sekarang anda telah memahami prinsip kerja engine, kita dapat mempelajari  lebih detai lagi tentang konstruksi dan komponen-komponen yang digunakan pada engine.

Semua engine otomotif terdiri dari dua bagian utama-yaitu blok silinder dan kepala silinder (atau kepala untuk sejumlah engine). Kedua komponen dan sistem pendukungnya, seperti system bahan bakar, pendingin, kelistrikan dan system pelumasan  adalah yang akan anda lihat bila anda mengamati komponen engine pada kendaraan.  Pada modul ini kita akan mengamati lebih dekat  system-system  pendukung ini, sekarang kita akan berkonsentrasi pada block silinder dan kepala silinder.

 

 

Block Silinder

 

Gambar 1 di bawah memperlihatkan block silinder, atau biasa disingkat block, dan komponen utama yang dipasang di bagian dalam block.  Anda akan  mengetahui bahwa block mempunyai 4 lubang vertikal.  Setiap lubang ini disebut silinder, jadi ini adalah block dari suatu engine 4 silinder.  Pada saat kepala silinder dipasang, kepala silinder ini dibaut ke bagian permukaan atas dari block dan menutup ujung bagian atas dari silinder.  Gasket khusus tahan panas, disebut gasket kepala silinder,  dipasang diantara permukaan block dan kepala silinder. 

Gambar 1. Block silinder.

Pada sebuah engine, komponen-komponen yang  berhubungan dengan setiap silinder adalah sama, jadi untuk memudahkan pembelajaran kita, kita hanya akan mengamati hanya pada silinder pertama yang terdapat di bagian depan engine.  Gambar sebuah engine diperlihatkan pada gambar 2.  Gambar ini memperlihatkan bagaimana bentuk engine jika sebagian block dan kepala silinder dilepas, hal ini memungkinkan anda melihat bagian-bagian di dalam engine, yang biasanya tidak dapat dilihat dari luar.

 

Gambar 2. Engine.

 

Block biasanya terbuat dari besi tuang atau aluminium.  Block mempunyai saluran-saluran tempat aliran pendingin yang berfungsi untuk mencegah engine tidak menjadi terlalu panas.  Juga ada saluran-saluran (galleries) yang dicetak di dalam block sebagai tempat aliran oli, yang fungsinya sebagai saluran pelumasan engine.

 

Crankshaft

 

Fungsi crankshaft adalah untuk merubah gerak bolak balik – naik turun -piston menjadi gerak putar.  Crankshaft ini terletak di bagian dasar dari block engine pada daerah yang disebut crankcase.

Gambar 3.  Letak crankshaft.

 

Contoh crankshaft untuk engine 4 silinder diperlihatkan pada gambar di bawah ini.  Crankshaft disangga oleh bearing dan bearing cap pada tempatnya di dalam crankcase.  Bearing ini disebut  bearing utama (main bearing).  Connecting rods, yang menghubungkan piston dan crankshaft, terikat pada crankshaft dengan menggunakan sejumlah bearing dan caps.  Bearing-bearing ini biasanya disebut big end bearing.  Bila crankshaft rusak, jurnalnya dapat digerinda dan dipasang bearing baru sebagai pengganti. Bila mengganti bearing perlu diperhatikan apakah crankshaft telah digerinda (under size), sehingga ukuran bearing yang digunakan sesuai dengan kebutuhannya. 

 

Gambar 4. Crankshaft.

 

Flywheel

 

Pada kendaraan yang menggunakan transmisi manual (gear box) flywheelnya berukuran besar dan berat yang dibaut ke bagian ujung crankshaft.  Ini berfungsi untuk menghaluskan kerja engine dan menyediakan  permukaan penggerak untuk kopling.  Gigi flywheel dipasang pada dudukannya melalui proses pemesinan.  Sebuah roda gigi yang kecil di bagian ujung poros motor starter berhubungan dengan gigi-gigi flywheel pada saat motor starter bekerja. Hal ini akan memutar crankshaft dan menghidupkan engine.

Flywheel pada kendaraan yang menggunakan transmisi otomatis biasa disebut plat penggerak (drive plate). Biasanya lebih tipis dan lebih ringan daripada kendaraan-kendaraan transmisi manual.

 

 

Connecting Rod (Batang penyambung)

 

Seperti halnya beberapa bagian lain di dalam engine connecting rod seringkali dikenal dengan singkatan “con rod”.

 

Kita telah mengetahui bahwa fungsi con rod adalah untuk memindahkan gaya yang mendorong piston ke bawah ke crankshaft, selama proses langkah usaha.  Karenanya agar tidak pecah, con rod haruslah kuat.

 

Gambar 5.   Connecting Rod.

 

Rod (batang) mempunyai dua tempat untuk bearing-bearing.  Bearing yang besar ditempatkan pada crankshaft dan bearing yang kecil ditempatkan pada  piston.  Sebuah pin  digunakan untuk menghubungkan piston ke con rod, pin ini disebut piston pin atau gudgeon pin.

 

 

Piston

 

Piston memindahkan tekanan hasil pembakaran campuran bahan bakar dan udara melalui con rod ke crankshaft.  Biasanya piston-piston dilengkapi dengan tiga ring  di sekelilingnya.  Dua ring utama adalah ring kompresi. Ring tersebut menyekat celah diantara piston dan dinding silinder.  Ring tersebut dirancang untuk mencegah agar gas bertekanan tinggi dari proses pembakaran mengalir melewati piston.

 

Bila telah lama dipakai ring menjadi aus dan perlu diganti. Demikian juga silinder bores dapat menjadi aus dan perlu dibor.  Untuk alasan tersebut, bila anda menyediakan ring pengganti atau piston dan seperangkat ring, anda perlu memastikan bahwa ukurannya  sesuai dengan silinder engine.

 

Ring ketiga pada piston adalah ring oli.  Fungsinya adalah untuk mencegah oli pelumas pada dinding-dinding silinder masuk ke ruang pembakaran.  Ring piston yang telah aus di kendaraan seringkali dapat terditeksi melalui emisi gas buang yang berasap.  Asap ini disebabkan oleh oli, yang berhasil melampaui piston dan ikut terbakar dalam proses pembakaran.

 

Gudgeon pin yang menghubungkan piston dengan con rod, memungkinkan rod berayun di dalam piston. Sebagai akibatnya ujung bagian bawah con rod dan crankshaft berputar.

Gambar 6. Piston.

 

 

Gambar 7. Piston pin dan connecting rod.

 

Camshaft

 

Camshaft dapat ditempatkan apakah di block silinder atau di kepala silinder, sebagian engine memiliki lebih dari satu camshaft.  Namun bagaimanapun juga jumlah camshaft pada  engine tidak menjadi masalah, demikian juga dengan penempatannya, fungsi dasar dari camshaft adalah sama, yaitu untuk menggerakkan katup masuk dan buang yang terdapat pada kepala silinder.

 

Jika anda memperhatikan gambar 2 sekali lagi anda akan melihat bahwa camshaft digerakkan oleh seperangkat roda gigi yang terdapat di crankshaft, roda gigi ini disebut timing gear. Cara lain digunakan untuk memutar crankshaft dengan menggunakan timing belt dan rantai. Camshaft disangga oleh bearing di bagian depan dan belakang  dari crankcase. Poros ini biasanya bentuknya tidak simetris, terdapat tonjolan-tonjolan disepanjang poros.  Tonjolan ini disebut cam dan terdapat satu untuk setiap katup.  Pada saat camshaft berputar satu benda silindris kecil, yang disebut cam follower (atau kadang-kadang disebut lifter atau tappet), mengikuti bentuk cam, kerjanya bergerak naik turun. 

 

Bila katup yang terbuka adalah katup masuk, bentuk cam dan posisinya pada camshaft akan memastikan bahwa katup benar-benar terbuka pada saat piston bergerak ke bawah di dalam silinder, pada langkah masuk.  Bentuk cam menjamin katup benar-benar tertutup pada siklus selanjutnya. 

Dengan cara yang sama bila katup yang dibuka oleh cam adalah katup buang, cam akan membuka katup buang pada saat piston bergerak ke atas pada saat langkah buang, yaitu saat piston bergerak ke bagian atas silinder pada saat langkah buang; memungkinkan katup tetap tertutup pada langkah-langkah berikutnya.

 

Gambar 8. Cara kerja camshaft

 

Anda dapat melihat jika katup akan membuka dan menutup pada saat yang tepat adalah sangat penting camshaft digerakkan oleh crankshaft pada kecepatan yang benar sehingga crankshaft harus dipasang dengan tepat, dalam hubungannya dengan crankshaft.

 

Gambar 9. Pemasangan camshaft.

 

 

Gambar 10.  Kepala silinder.

Kepala Silinder

 

Kita telah singgung sebelumnya bahwa kepala silinder menyekat bagian ujung atas silinder.  Ini bukan fungsi satu-satunya, maka kali ini kita akan memeriksa peran pentingnya pada cara kerja engine.   Fungsi utama kepala silinder adalah untuk menyediakan ruang dimana campuran bahan bakar dan udara dapat dibakar secara efisien.  Hal ini dilakukan dengan menyediakan lubang berbentuk khusus  atau ruang yang posisinya berada di atas setiap silinder,  saat kepala dibaut ke block.  Gambar 11 memperlihatkan sejumlah ruang pembakaran di dalam kepala silinder.  Dalam gambar ini anda juga dapat melihat lubang yang berulir dimana ini digunakan sebagai dudukan busi.

 

Gambar 11. Kepala silinder.

 

Kepala silinder juga mempunyai saluran-saluran yang disebut ports.  Saluran masuk adalah saluran lewat campuran bahan bakar dan udara ke dalam ruang pembakaran.  Saluran buang adalah saluran pembungan gas bekas dari dalam ruang pembakaran ke dalam system pembuangan. Katup-katup masuk dan buang ini ditempatkan sebagai penyekat terhadap ruang pembakaran dan saluran buang, pada saat katup-katup berada posisi menutup.  Gambar 10 memperllihakan ujung-ujung saluran dimana mereka memasuki ruang pembakaran (katup-katup telah dilepas sehingga anda dapat melihat saluran-saluran ini lebih jelas).  Manifold masuk dan buang, yaitu pipa yang menyalurkan campuran bahan bakar dan membawa gas bekas keluar dari dalam kepala siinder dibautkan ke sisi kepala silinder,  sehingga pipa-pipa tersebut segaris dengan saluran.

 

Roda gigi penggerak katup dipasang pada bagian atas kepala silinder. Katup-katup dapat digerakkan oleh push rod, seperti telah dijelaskan sebelumnya pada bagian ini, atau dengan alternatif lain, yaitu satu atau lebih camshaft dipasangkan langsung pada kepala silinder yang digerakkan oleh rantai atau sabuk dari bagian ujung crankshaft.  Bila susunan ini digunakan, engine dikelompokkan sebagai over head camshaft (overhead cam) engine.  Sebagian engine disebut sebagai multivalves engine, ini berarti engine memiliki lebih dari dua katup per silinder.

 

 

 

 

 

Pembakaran

 

Dibutuhkan 3 unsur atau kompoenen agar terjadi proses pembakaran pada tipe mesin pembakaran didalam yaitu:

 

1. Udara
2. Bahan bakar
3. Pengapian

 

Pada mesin bensin lentikan bunga api dari busi akan menyebabkan campuran bahan bakar dengan udara terbakar didalam ruang bakar. Tekanan yang tinggi akan terjadi akibat dari pembakaran tersebut sehingga mendorong torak bergerak kebagian bawah silinder.

 

Pada mesin disel udara yang ada didalam silinder dikompresikan hingga pada tekanan yang tinggi dan menghasilkan temperatur yang dapat membakar bahan bakar disel yang disemprotkan ke udara yang bertemperatur tinggi tersebut, dan pembakaran terjadi pada ruang bakar  Tekanan yang tinggi akibat pembakaran akan mendorong torak kebagian bawah silinder.

 

Akibat proses pembakaran maka pipa pengeluaran (knalpot) akan mengeluarkan unsur-unsur seperti berikut:

 

1. Air
2. Karbon dioksid
3. Karbon monoksid
4. Nitrogen oksid

 

Karbon monoksid, adalah sangat berbahaya pada kesehatan sebab pada batas tertentu dapat menyebabkan kematian.

 

Campuran Stoisiometrik adalah keadaan gambaran ketepatan perbandingan udara dan bahan bakar yang diukur berdasarkan berat, bilamana diharapkan bensin dapat terbakar secara sempurna. Perbandingan antara bahan bakar dengan udara adalah 

14,7 : 1 artinya adalah 14,7 kg udara bercampur dengan 1kg bahan bakar.

 

Campuran kurus adalah gambaran keadaan bilamana udara yang masuk kedalam silinder terlalu banyak ataupun bahan bakar yang masuk terlalu sedikit pada tahapan pembakaran. (Temperatur nyala bakar akan sangat tinggi dan menyebabkan mesin rusak.)

 

Campuran gemuk adalah gambaran keadaan bilamana udara yang masuk kedalam silinder terlalu sedikit ataupun bahan bakar yang masuk terlalu banyak pada tahapan pembakaran. (Pembakaran dengan temperatur yang rendah akan menhasilkan karbon hitam yang tidak terbakar.)

 

 

 

Keselamatan

 

Apabila mesin dihidupkan pada ruang terbatas, didalam bengkel, maka system pembuangan gas bekas harus dipasangkan pada pipa buang mesin (knalpot) agar gas bekas tersebut dapat terbuang ke udara bebas (diluar).

Gambar 1. Karbon monoksid adalah berbahaya

 

Hal-hal yang perlu diperhatikan dan dilakukan dalam tindakan pencegahan kecelakaan kerja sebelum maupun pada saat bekerja pada kenderaan adalah:

 

1.      Apabila mesin dalam keadaan bekerja (hidup) maka sambungkanlah system pembuangan gas bekas pada pipa pembuangan kenderaan (knalpot)

2        Memberi ganjal pada roda dan yakinkan rem tangan dalam keadaan bekerja juga gigi transmisi pada posisi bebas (untuk transmisi manual posisi netral dan untuk transmisi otomatis pada posisi parkir)

3        Menggunakan pembungkus bodi.

4        Hati-hati dan hindarilah komponen yang bergerak maupun komponen yang panas.

5`   Menghindari adanya benda logam yang terkena atau tersambung pada terminal batere.

6        Apabila jenis kenderaan yang dikerjakan adalah jenis kabnya dapat diangkat maka berilah batang penyanggah pada kab tersebut.

 

Gambar 2. Selalu menggunakan batang penyangga untuk pengamanan

 

Komponen-komponen yang dapat menyebabkan kecelakaan bagi pekerja pada saat mesin beroperasi (hidup) adalah:

 

1. Kipas pendingin mesin.
2. Tali kipas dan fuly
3. Manifol buang dan pipa buang
4. Sistem pendinginan mesin (radiator dan slang panas)
5. Tegangan tinggi pada sistem pengapian

 

Bilamana diperlukan kenderaan harus didongkrak karena akan bekerja dibawah kenderaan tersebut maka sebelum kenderaan diangkat maka roda harus terlebih dahulu diganjal, dan memasang penyanggah untuk menahan beratnya kenderaan.

Gambar 3. Mendongkrak dan mengganjal kenderaan

 

Apabila terdapat pekerjaan yang menggunakan nyala api didalam bengkel tempat mengerjakan kenderaan yang menggunakan bahan bakar LPG, maka tindakan pencegahan kecelakaan kerja berikut ini harus diikuti:

 

Kenderaan yang menggunakan bahan bakar LPG harus diparkir dengan jarak 3 meter dari sumber nyala api. Apabila kita bekerja pada daerah yang terdapat nyala api yang berjarak 2 meter dan pekerjaan yang menggunakan nyala api tersebut tidak mungkin dihentikan maka tangki  LPG harus dilepaskan dari kenderaan secara benar.

 

Apabila mengontrol jumlah air pendingin dalam kondisi mesin panas, maka ikutilah hal-hal berikut guna mencegah kecelakaan kerja.

 

1.      Jika memungkinkan tunggulah mesin kenderaan hingga dingin setelah itu periksalah air pendingin.

2.      Menutup tutup radiator dengan kain penutup yang sesuai untuk mencegah panas yang keluar dari tutup radiator, dan secara perlahan-lahan bukalah tutup radiator dengan memutarnya searah jarum jam hingga tekanan didalam radiator telah terlepas.

3.      Menekan tutup radiator kebagian bawah berlawanan dengan pegas penekan dan selanjutnya putarlah tutup radiator searah jarum jam dan lepaskanlah tutup radiator tersebut.

 

Didalam bengkel sebaiknya mesin jangan dihidupkan tanpa saringan udara terpasang, karena dapat saja ada benda yang terisap masuk dan merusak mesin. Apabila terjadi nyala balik dari karburator maka saringan udara akan mencegah kemungkinan kejadian kebakaran pada mesin tersebut.

Istilah (Mesin Reciprocating)

 

Istilah Titik Mati Atas (TMA) adalah bilamana torak berada pada bagian atas suatu langkah didalam silinder,yang mana posisi torak dekat pada kepala silinder.

 

Istilah Titik Mati Bawah (TMB) adalah bilamana torak berada pada bagian bawah suatu langkah didalam silinder, yang mana posisi torak dekat dengan poros engkol.

 

Istilah Langkah adalah berhubungan dengan operasi mesin yaitu jarak yang dilintasi torak dari Titik Mati Atas (TMA) ke Titik Mati Bawah (TMB). Satu langkah torak adalah 180 derajat putaran poros engkol.

 

Cycle/Putaran adalah berhubungan dengan operasi mesin, yaitu suatu kerja dari star hingga berakhir dalam satu kejadian. Pada pengertian lain adalah suatu proses pada mesin hingga didapat satu kali usaha.

 

Penyelesaian dua langkah putaran adalah 360 derajat dari putaran poros engkol atau satu kali putaran poros engkol.

 

 

Konstruksi Mesin – Kepala silinder

 

Bahan yang digunakan pada kepala silinder kebanyakan adalah paduan aluminium atau besi tuang kelabu.

 

Paking kepala silinder digunakan/dipasang diantara kepala silinder dengan blok silinder untuk mencegah kebocoran gas ( pada langkah kompresi maupun langkah usaha), minyak pelumas dan air pendingin.

Gambar4. Penempatan paking kepala silinder

 

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.

 

Gambar5. Fungsi pegas katup

 

 

Gambar6. Bubungan diatas kepala (OHC)

 

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).

 

Pada umumnya ada juga yang menggunakan dua buah pegas untuk setiap katup.

 

Baji pengunci digunakan agar katup dan pegas katup dapat terpasang dalam satu kesatuan, dan baji ini dipasangkan pada alur yang terdapat pada batang katup.

 

 

 

Gambar 7. Pemasangan katup

 

Penghantar katup dicor menjadi satu dengan kepala silinder (Integral), tetapi ada juga yang dipasang tidak dicor menjadi satu dengan kepala silinder, tetapi terpisah dan dibuat dari bahan yang kuat agar tidak mudah aus (Dapat dilepas).

 

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 8. Oli Sil

Pada sebagian besar mesin penetelan dilakukan pada celah katup, tetapi untuk jenis mesin yang menggunakan tappet hidrolik 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 9. Pengikut Bubungan

 

 

Konstruksi Mesin – Blok Silinder

 

Komponen mesin yang bekerja secara bolak balik (Naik turun) adalah:

 

1. Torak
2. Batang Torak
3. Katup
4. Batang Pendorong (Jika ada)

 

Komponen mesin yang bekerja  dengan gerakan putar adalah:

 

1. Poros Engkol
2. Poros Bubungan
3. Roda Penerus

 

Pada sisi salah satu bantalan utama dipasangkan bantalan thrust (bantalan bulan) yang berfungsi untuk mengontrol gerak ambang (gerak ujung) poros engkol.

 

Tappet atau lifter bekerja mengikuti gerak dan bentuk poros bubungan.

 

Jenis tappet atau lifter yang umum digunakan adalah:

 

1.      Jenis mekanik (solid)

2.      Jenis Hidrolik

 

Roda penerus berfungsi untuk menyimpan energi kinetik, juga sebagai tempat duduknya kopling dan ring gear untuk starter.

Gambar 10. 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.

Gambar 11. 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.

Mesin 4 langkah adalah mesin yang membutuhkan 720 derajat engkol atau membutuhkan dua kali putaran poros engkol untuk memperoleh satu kali usaha.

 

 

Operasional – Mesin Bensin 4 Langkah

 

 

Gambar 12. Mesin dengan pengapian busi (mesin bensin)

 

 

 

Gambar 13. Proses kerja mesin dengan pengapian busi (mesin bensin)

 

 

Langkah	Pemasukan	Kompresi	Usaha	Pembuangan
Arah gerakan torak	Kebawah	Keatas	Kebawah	Keatas
Posisi katup buang	Menutup	Menutup	Menutup	Membuka
Posisi katup masuk	Membuka	Menutup	Menutup	Menutup
Muatan didalam silinder	Campuran bahan bakar dengan udara	Campuran bahan bakar dengan udara	Pembakaran gas	Gas bekas pembakaran
Volume didalam silinder	Bertambah	Berkurang	Bertambah	Berkurang
Temperatur di dalam silinder	Rendah	Tinggi	Sangat tinggi	Tinggi
Tekanan didalam silinder	Dibawah atmospir	Diatas atmospir	Sangat tinggi	tinggi

 

 

Operasional - Mesin Disel 4 Langkah

 

 

Gambar 14. Mesin dengan pengapian kompresi (mesin disel)

 

Langkah	Pemasukan	Kompresi	Usaha	Pembuangan
Arah gerakan torak	Keatas	Kebawah	Keatas	Keatas
Posisi katup buang	Menutup	Menutup	Menutup	Membuka
Posisi katup masuk	Membuka	Menutup	Menutup	Menutup
Muatan didalam silinder	Campuran bahan bakar dengan udara	Campuran bahan bakar dengan udara	Pembakaran gas	Gas bekas pembakaran
Volume didalam silinder	Bertambah	Berkurang	Bertambah	Berkurang
Temperatur di dalam silinder	Rendah	Tinggi	Sangat tinggi	Tinggi
Tekanan didalam silinder	Dibawah atmospir	Diatas atmospir	Sangat tinggi	tinggi

 

 

Konstruksi Mesin Rotari

 

Perbedaan utama antara mesin rotari dengan mesin gerak bolak-balik adalah, jenis mesin rotary menggunakan rotor segitiga (torak berputar) dengan 3 buah ruang bakar untuk setiap rotor. Jenis ini tidak memiliki komponen dengan cara kerja bolak balik.

 

Jenis mesin dengan cara kerja bolak balik menggunakan cincin torak sebagai perapat antara torak dengan dinding silinder, sementara mesin rotary  menggunakan sil apek pada setiap ujung segitiga dari rotor . Sisi dari rotor adalah sebagai perapat antara rotor dengan rumah rotor.

 

Gambar 15. Mesin rotary wankel

 

Didalam satu kali putaran penuh pada mesin rotary, akan menghasilkan 3 langkah usaha.

 

Mesin rotary 4 langkah:

 

1. Pemasukan
2. Kompresi
3. Ekspansi (usaha)
4. Pembuangan

Mesin rotary menggunakan lobang saluran sebagai pengganti katup masuk dan katup buang

Bentuk geometris dari rumah rotor pada mesin rotary dikenal dengan epitrochoid.

Poros ecentris pada mesin rotary berperan hampir sama dengan poros engkol pada mesin dengan cara kerja bolak balik.

 

 

Operasional  Kerja  Mesin  Rotari

 

Gambar 16. Cara kerja mesin rotary

 

 

Konstruksi  Mesin  2  Langkah

 

Gambar 17. Mesin 2 langkah

Bantalan gulung atau tipe busing lunak dipasangkan pada ujung kecil (small end) batang torak dan bantalan gulung pada ujung besar (big end) batang torak. Bantalan gulung juga dipasang pada poros engkol (main journal).

 

Cincin torak pada mesin 2 langkah dicegah agar tidak dapat berputar pada alurnya hal ini untuk mencegah agar ujung cincin torak, tidak tersangkut pada saluran-saluran yang terdapat pada blok mesin karena akan mengakibatkan kerusakan.

 

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).

 

 

Cara  Kerja  Mesin  2  Langkah

 

Gambar 18. Proses mesin 2 langkah

 

 

 

 

 

 

Pembongkaran Engine

 

Melepas komponen-komponen mesin adalah disebabkan banyak factor. Kurang tenaga, asap  terbal dari knalpot, panas yang berlebihan, oli bocor dan suara yang abnormal saat operasi mesin  hal-hal ini merupakan kebanyakan alasan untuk melakukan overhoul/reparasi mesin. Tingkat waktu yang membuat komponen-komponen mesin dilepas adalah tergantung dari keluhan dan waktu operasi mesin atau lama pemakaian mesin itu sendiri.

 

 

Kadang-kadang keluhan dapat diatasi tanpa melepas keseluruhan komponen, tetapi hanya melepas komponen tertentu saja atau kelengkapan yang terpasang pada mesin. Hal ini bias saja bahan bakar, pendinginan, pelumasan, kelistrikan, sistim pembuangan yang mungkin saja merupakan sumber dari gangguan mesin.

 

 

Gangguan lain dapat saja hanya diperlukan melepas kepala silinder atau panci oli, yang mana gangguan tersebut dapat diatasi tanpa harus melepas mesin dari kenderaan. Prosedur ini dapat dikatakan semi overhoul/reparasi, tetapi untuk pekerjaan overhoul/reparasi total maka mesin harus dilepas dari kenderaan.

 

 

Untuk mencegah pelaksanaan pekerjaan yang tidak perlu maka sangatlah penting dilakukan diagnosa dan pemeriksaan agar diketahui tingkat gangguan yang terjadi

Pada mesin yang akan diperbaiki. Mengetahui tentang gangguan yang sebenarnya juga akan membantu dalam biaya dan ketepatan perbaikannya sehingga tidak memalukan karena gangguan masih tetap ada dan membuat pekerjaan berulang. Hal ini dapat dihindarkan dengan mengikuti prosedur pemecahan masalah yang tepat.

 

 

Buku Pedoman Reparasi

 

Seharusnya didalam pekerjaan overhoul/reparasi mesin , hal-hal yang penting diketahui dan diikuti diantaranya ketepatan toleransi, prosedur dan metoda. Pada buku teks merupakan sumber yang dibuat secara umum. Untuk informasi yang lebih spesifik maka dibutuhkan buku pedoman reparasi sesuai dengan mesin yang sedang anda kerjakan.

 

 

Pengetahuan umum mengenai konstruksi dan cara kerja mesin dan kelengkapannya juga apesifik servis dan prosedur reparasi pada mesin yang akan anda kerjakan adalah merupakan sesuatu yang akan membuat anda sukses didalam pekerjaan tersebut.

 

 

Sebelum dikatakan sebelumnya, bahwa buku pedoman reparasi diperlukan untuk mengetahui toleransi yang tepat, penyetelan dan prosedur overhoul/reparasi pada mesin yang akan anda kerjakan. Buku pedoman reparasi tidak semua mengemukakan dalam hal yang sama, maupun selalu menyediakan semua informasi yang dibutuhkan. Anda mungkin tidak dapat menemukan semua spesifikasi pada satu bagian atau tidak ditulis secara keseluruhan.

 

 

Buku pedoman reparasi yang lain dapat memuat banyak dengan model yang berbeda-beda oleh karena itu ketelitian anda akan membantu menemukan spesifikasi dan prosedur pada mesin yang anda kerjakan. Hal ini dapat dicapai dengan melihat model atau nomor mesin yang anda kerjakan, dan sesuaikan dengan buku pedoman reparasi yang tersedia.

 

 

Membersihkan

 

Pembersihan komponen mesin adalah sangat perlu untuk lebih meyakinkan adanya gangguan pada komponen saat dilakukan pemeriksaan. Hal ini juga akan menghindarkan kotoran yang dapat membuat keausan pada komponen bilamana telah dipasang kembali.

 

 

Cara membersihkan komponen mesin ada dengan tangan, semprotan dengan udara tekan, merendam dengan air dingin, Tangki air panas dan mekanik. Biasanya kombinasi dari cara membersihkan ini selalu digunakan, dan masing-masing cara memiliki keuntungan dan kerugian.

 

 

Jangan membersihkan komponen apapun hingga anda memeriksakannya pada Guru/pembimbing.

 

 

Komponen-Komponen Mesin

 

Identifikasi yang cepat dan tepat terhadap bagian yang akan dipasang dan juga terhadap komponen – komponen mesin akan sangat membantu untuk informasi bagi penyedia komponen, pemilik dan petugas dari industri.

 

 

Istilah industri dapat sedikit berbeda antara pabrik-pabrik atau apa yang biasa digunakan didalam lingkungan hidup tempat kerja.

 

 

Gambar berikut akan memperlihatkan bagian yang akan dipasang dan komponen-komponen mesin. Pelajarilah gambar tersebut dan berilah catatan khusus tentang nama komponen dan lokasi pemasangan. Lokasi pemasangan komponen akan sangat tergantung dari dari desain mesin itu sendiri (misalnya mesin 4 langkah model bubungan dikepala (OHC) atau mesin 4 langkah katup dikepala (OHV) ).

 

 

 

 

 

 

 

Gambar 1 adalah mesin 4 silinder, 4 langkah, model bubungan dikepala (OHC).

Gambar 1. Mesin dengan komponen-komponen

 

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

 

 

Membongkar Mesin.

 

Sebelum memulai membongkar komponen mesin adalah sangat baik apabila anda melakukan pemeriksaan secara penglihatan kemungkinan ada kerusakan pada bagian luar mesin. Apabila pada hal itu tidak terlihat dengan jelas adanya kerusakan gangguan lain seperti kebocoran oli, air pendingin, atau gas bekas dapat diamati dan menjadi catatan dan merupakan bagian analisis gangguan pada mesin.

 

Kondisi dari oli pelumas dan air pendingin juga sangat penting untuk dianalisis yang menjadi bagian dari mesin itu sendiri . oli pelumas dan air pendingin dapat diuji dengan alat uji yang sesuai atau mengirim contoh dari oli maupun air pendingin tersebut ke laboratorium untuk mendapat hasil yang lebih teliti.

Mesin dibuat dalam bermacam-macam model dan desain. Oleh sebab itu sangatlah tidak mungkin untuk menulis prosedur yang tepat untuk semua mesin tersebut. Membongkar komponen mesin jenis katup dikepala (OHV) dapat saja berbeda dengan mesin jenis poros bubungan dikepala (OHC), sebab poros bubungannya merupakan bagian dari kepala silinder dan terletak diatas katup, sementara untuk jenis katup dikepala (OHV) poros bubungannya merupakan bagian dari blok silinder dan terletak pada bagian bawah katup. Gambar 2 adalah kepala silinder dengan kelengkapannya untuk jenis mesin 4 langkah, 4 silinder jenis mesin poros bubungan dikepala (OHC).

Gambar 2. Kepala silinder

 

1.       Lengan penekan dengan kelengkapannya

2.       Bantalan poros bubungan

3.       Saluran keluar air pendingin

4.       Katup masuk

5.       Katup buang

6.       Sil batang katup

7.       Dudukan katup

8.       Pegas katup

9.       Dudukan pegas katup

10.    Baji katup

11.    Busi

12.    Kepala silinder

13.    Sil

14.    Poros bubungan

15.    Sproket penggerak poros bubungan

16.    Paking

17.    Tutup katup/tutup tappet/tutuplengan penekan/Tutup kepala silinder

Faktor-faktor lain yang mempengaruhi prosedur melepas komponen mesin adalah bentuk dari blok silinder, jumlah silinder dan kelengkapan-kelengkapan yang dipasangkan pada mesin tersebut. Untuk hal ini buku pedoman atau petunjuk reparasi harus digunakan.

 

 

Mesin otomotif modern saat ini semakin ruwet karena banyak hal seperti pipa-pipa,tabung, selang, kabel, sensor, katup dan kelengkapan lainnya yang telah berkembang. Hal ini menuntut suatu praktek yang baik,dimana sambyngan-sanbungan membutuhkan pemberian label ataupun tanda untuk komponen yang akan dilepas. Menempatkan posisi torak/mesin pada titik mati atas (TMA) dan mengamati akan menjadi suatu referensi yang baik didalam memasang kembali komponen mesin tersebut. Pada saat melepas komponen-komponen seperti, batang pendorong, tappet/lifter, tutup bantalan, mur dan baur, bantalan dan busing harus ditempatkan pada tempat yang benar dan tidak boleh saling tertukar agar pada saat pemasangan tidak salah. Hal ini akan menjamin pelaksanaan pemasangan kembali akan lebih mudah karena setiap komponen mempunyai karakter yang berbeda juga tingkat keausannya, oleh sebab itu penyetelan akan sesuai dengan tingkat keausan tersebut.

 

 

Bilamana prosedur melepas komponen pada mesin ditemukan perbedaan karena pembuatan maupun modelnya maka amatilah serta pelajari secara cermat komponen-komponen yang akan dilepas dan juga selama proses membersihkan adakanlah penilaian kondisi dari komponen tersebut. Tentukanlah apa masalahnya dan pilihlah cara yang tepat untuk megoverhoul/reparasi.

 

 

Blok Silinder

 

Blok silinder didesain dalam bentuk satu baris ataupun bentuk – V. Komponen ini adalah yang terbesar pada mesin dan dibuat kuat agar tahan terhadap tekanan, getaran dan panas yang diproduksi dari operasi mesin.

 

 

Salah satu bentuk konstruksi blok silinder adalah menyatu (integral), dimana silinder dibuat menjadi satu dengan ruang engkol, atau gabungan, dimana silinder dapat dilepas dari ruang engkol.

 

 

Gambar 3 adalah blok dengan 4 silinder beserta kelengkapannya.

 

Gambar 3. Blok Silinder.

 

1.      Cincin torak (dua cincin kompresi           7.   Busing/bantalan  

      dan satu cincin oli)                                  8.   Bantalan spigot

2.      Torak                                                       9.   Bantalan utama

3.      Pena torak                                               10. Tutup bantalan

4.      Batang torak                                            11. Baut tutup bantalan

5.      Bantalan batang torak/bantalan               12. Bantalan sisipan.

Ujung besar (big end)

6.   Tutup bantalan

 

 

Pada umumnya blok silinder terbuat dari bahan besi tuang kelabu. Hal ini relatif lebih murah, mudah dibentuk, Tidak mudah aus dan tahan terhadap pengaruh panas. Bahan dari perpaduan aluminium juga digunakan hal ini memiliki keuntungan penghantaran panas yang baik dan ringan dari segi konstruksi.

 

 

Untuk mengatasi keausan, maka pada blok silinder yang terbuat dari aluminium dipasangkan tabung silinder. Tabung silinder juga ada yang dipasang pada blok silinder yang terbuat dari besi tuang kelabu karena didesain dalam perbaikan selanjutnya.

 

Gambar 4 memperlihatkan variasi dari tabung silinder.

Gambar 4. Tabung Silinder

 

Tabung Silinder Basah

 

Blok dicor tanpa tabung silinder dan saat tabung silinder dipasang, bagian luar dari tabung silinder tersebut berhubungan langsung dengan mantel air. Sil khusus dipasang pada bagian bawah dan atas tabung silinder untuk mencegah kebocoran air pendingin maupun oli pelumas. Tabung silinder basah pada umumnya telah difinising dan mampu menghantarkan panas pembakaran secara cepat. Kelemahan dari tabung basah ini adalah kebocoran dan karat.

 

 

Tabung Silinder Kering

 

Tabung silinder kering adalah yang utama digunakan pada blok mesin, yang ketahanannya dibawah besi tuang blok mesin itu sendiri. Tabung kering dijamin pemasangannya pada blok dengan interferense atau dibuat plens pada bagian atas tabung tersebut dan tertekan oleh kepala silinder. Tabung kering lebih sulit memasang maupun melepas, dan kadang-kadang membutuhkan pekerjaan honing setelah tabung tersebut dipasang.

 

 

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 torak dapat dirobah menjadi gerak putar pada poros engkol.

 

Gambar 5 memperlihatkan poros engkol untuk mesin 4 silinder. Poros engkol ini mempunyai 5 buah bantalan utama (1-5) dan 4 buah bantalan jalan (6-9). Bobot pengimbang (10,11 dan 12) dibuat berlawanan pada setiap  bantalan jalan dan mengimbangi gaya centrifugal yang dihasilkan putaran bantalan jalan.

Bobot pengimbang dapat juga dipasang dengan membautkannya pada poros engkol. Aksi yang berlawanan ini juga akan meredam getaran mesin.

Gambar 5. Poros engkol

 

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.

 

Gambar 6 memperlihatkan bagaimana fillet / radius terbentuk pada jurnal poros engkol.

Gambar 6. Fillet / Radius

 

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 (bering dan jurnal). 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.

 

Gambar 7 memperlihatkan bagaimana bantalan duduk dan bantalan jalan berhimpitan.

Gambar 7. 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.

 

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 sisiluar roda penerus. Pinion motor starter akan berkaitan dengan gigi pada roda penerus sehingga mesin berputar selama mesin akan dihidupkan untuk saat permulaan.

Damper Getaran Torsi

 

Damper getaran torsi dipasang pada poros engkol untuk menghaluskan tenaga yang keluar dari poros engkol. Perputaran poros engkol akan menjadi naik pda saat langkah usaha dan menjadi turun pada langkah lainnya terutama pada langkah kompresi. Fluktuasi dari putaran ini akan menimbulkan puntiran pada poros engkol dan hal ini hendaknya dapat diatasi atau poros engkol dapat menjadi rusak.

 

Gambar 8 memperlihatkan karet dipasangkan pada damper getaran torsi dimana hal ini banyak digunakan pada mesin kenderaan penumpang.

 

Gambar 8. Damper getaran

 

Damper getaran torsi meredam kenaikan kecepatan putaran (energi) akibat dari langkah usaha dan mepepaskan energi yang tersimpan pada langkah lainnya. Damper getaran torsi terdiri dari bagian ring luar (ring enersia) karet dipasang pada hub. Hub dipasangkan pada bagian depan poros engkol.

 

Pada langkah usaha kecepatan poros engkol akan menjadi naik dan ring enersia yang terpasang pada karet, membuat perlawanan pada kecepatan yang naik tersebut. Bilamana poros engkol cenderung turun kecepatannya pada langkah lainnya maka ring enersia mencoba memelihara poros engkol berputar pada kecepatan yang sama.

 

Beberapa mesin menggonakan damper getaran torsi viscous. Walaupun konstruksinya berbeda namun fungsinya tetap sama

 

Damper getaran torsi lebih sering menjadi kelengkapan pada sabuk penggerak komponen kelengkapan lainnya (pompa air/alternator).

 

Poros Pengimbang

 

Beberapa pabrik pembuat mesin menggunakan poros pengimbang untuk meredam getaran yang naik turun pada mesin yang diakibatkan oleh enersia torak dan batang torak pada saat mencapai titik mati atas (TMA) dan titik mati bawah (TMB). Poros pengimbang dipasang pada blok silinder,secara parallel dengan poros engkol dan berputar pada bantalan/busing. Poros pengimbang diputar oleh poros engkol pada kecepatan yang sama atau duakali putaran mesin. Dengan dukali kecepatan mesin akan meningkatkan efektipitas kerja poros.

Gambar 9 memperlihatkan poros pengimbang dihubungkan dengan poros engkol.

Gambar 9. Poros Pengimbang

 

Beberapa mesin mempunyai dua buah poros pengimbang. Apabila dua buah poros pengimbang dipakai maka putaran kedua poros tersebut adalah berlawanan arah. Semua  poros pengimbang selalu digerakkan oleh poros engkol mesin agar dapat meredam getaran-getaran yang terjadi.

 

 

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.

 

2. Bantalan jenis sisipan yang sangat persisi, yang digunakan sebagai dudukan poros engkol pada blok silinder atau pada ujung besar batang torak.

 

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 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.

 

Gambar 10 memperlihatkan bentangan/lenturan dan crush/nip bantalan.

 

Gambar 10. 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.

 

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.

 

 

Torak

 

Torak diperlukan untuk melakukan beberapa fungsi penting, yaitu sebagai tempat cincin torak yang sebagai pembatas dan perapat pada dinding silinder dan 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.

 

Pada mulanya torak dibuat dari bahan besi tuang kelabu yang mana hal ini sangat baik dan tahan terhadap gesekan dan tahan terhadap pemuaian. Kerugian torak yang terbuat dari bahan ini adalah mempunyai bobot yang berat, jenis ini akan lebih sesuai dipakai pada mesin putaran rendah. Energi pada torak saat berhenti pada akhir setiap langkah, adalah sangat besar untuk jenis mesin kecepatan tinggi.

 

Pada umumnya torak dibuat dari bahan paduan aluminium, karena bahan ini hampir memenuhi semua persyaratan/karakteristik yang dibutuhkan. Namun aluminium sangat mudah dipengaruhi panas dan pemuaian maka dalam pembuatan torak yang terbuat dari aluminium lebih rumit.

Gambar 11 memperlihatkan torak dengan bagiannya.

 

Gambar 11. Torak

 

Konstruksi torak dibuat dalam banyak bentuk dan model. Kepala torak didesain secara tepat agar mampu membuat pusaran pada campuran bahan bakar-udara dan efisien terhadap pembuangan gas bekas. Permukaan torak ada yang rata, concave, domed atau kombinasi dari bentuk tersebut. Hal ini akan dipilih sesuai dengan bentuk ruang bakar agar tercapai efisiensi maksimum.

 

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.

 

 

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 12. memperlihatkan posisi cincin kompresi dan cincin oli.

 

Gambar 12. Cincin Torak

 

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.

 

Gambar 13. memperlihatkan bagaimana cincin kompresi mencegah kebocoran gas.

 

Gambar 13. Cincin kompresi mencegah kebocoran.

 

Cincin torak model datar mempunyai permukaan persegi yang berhubungan dengan dinding silinder dan cincin tersebut biasanya berbentuk empat persegi panjang.

 

Cincin torak model diruncingkan mempunyai permukaan yang diruncingkan pada arah depan bagian bawah cincin seperti pada gambar 14. Keruncingan tersebut kira-kira 1 derajat, dan normalnya dipasang setelah cicin kompresi pertama. Sisi luar bagian bawah yang sudutnya tajam adalah sangat baik untuk mengikis oli dari dinding silinder pada saat torak bergerak kearah bawah, tetapi juga akan mengikis sisa lapisan oli pada saat torak bergerak kearah atas.

Permukaan cincin model ini akan mengakibatkan kontak permukaan cincin dengan dinding silinder kurang baik tetapi sangatlah baik dalam pengontrolan sisa oli pelumas yang terdapat pada dinding silinder.

 

Gambar 14. memperlihatkan jenis desain cincin kompresi.

 

Gambar 14. Jenis cincin kompresi

 

Cincin kompresi torsional twist mempunyai sudut diatas bagian dalam atau sudut dibawah bagian luar. Permukaan yang diruncingkan dan cincin kompresi torsional twist adalah berhubungan dengan arah sehingga saat memasang jangan sampai terbalik/salah.

 

Pada langkah usaha, tekanan pembakaran akan menekan cincin kompresi kesisi bawah alur cincin dan juga kearah dinding silinder sehingga cincin kompresi dapat mencegah terjadinya kebocoran (lihat gambar 15).

 

Cincin kompresi torsional twist tidak hanya mempunyai keuntungan seperti cincin kompresi permukaan diruncingkan tetapi juga dapat mencegah kebocoran dengan baik. Sejak cincin memuntir atau tidak memuntir didalam alur, cincin juga seperti empat persegi panjang atau seperti permukaan diruncingkan.

 

Gambar 15. memperlihatkan kerja dari cincin torsional twist pada saat langkah pemasukan dan langkah usaha.

Gambar 15. Cincin torsional

 

Bahan untuk membuat cincin torak haruslah tidak mudah aus, mempunyai elastisitas yang baik dan kuat terhadap panas dan tekanan. Besi tuang adalah lebih murah dan memenuhi syarat tersebut diatas.

 

Kelemahan dari besi tuang adalah terlalu rapuh. Hati-hati saat melepas atau memasang cincin torak jangan sampai mnembang berlebihan karena akn mengakibatkan patah.

 

Cincin kompresi bagian atas secara khusus harus mampu terhadap panas, pelumasan sedikit, kejutan beban bilamana tekanan pembakaran naik secara tiba-tiba, tahan terhadap gesekan dan tahan lama.

 

Permukaan cincin torak yang terbuat dari bahan besi tuang diperkeras dengan chromium dan molybdenum.

 

Pengerasan dengan chromium akan membuat tahan terhadap gesekan dan tahan lama.

 

Pengerasan permukaan cincin torak dengan molybdenum adalah agar cincin tahan dan kuat terhadap temperatur yang tinggi.

 

Besi tuang juga digunakan untuk bahan cincin oli, pada bagian ujung rel diperkeras dengan chrom, atau stainless steel, bahan ini digunakan pada cincin oli model lembaran/terpisah. Model rel terpisah mempunyai keuntungan lebih kuat, pleksibel, tidak terlalu tebal dan ringan.

 

Cincin oli dengan konstruksi lembaran adalah yang paling banyak digunakan pada mesin kenderaan karena mempunyai keuntungan seperti berikut. Mempunyai pleksibel yang tinggi, selalu siap dengan posisi yang berubah-ubah dan permukaannya dengan permukaan dinding silinder dapat selalu kontak dengan baik. Tidak mudah terpengaruh dengan kotoran karbon hal ini dibandingkan dengan cincin oli model satu bagian/tunggal.

 

Sisa oli yang tidak terkikis oleh cincin oli akan masuk kedalam ruang bakar dan terbakar. Hal ini akan menyebabkan tenaga mesin berkurang dan tumpukan karbon akan terjadi pada katup, busi dan ruang bakar.

 

 

Batang Torak

 

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.

 

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 16. 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 16) untuk menyemprotkan oli pelumas kedinding silinder.

Kebanyakan batang torak diproduksi dengan tutupnya pada posisi rata, tetapi ada juga yang dibuat tidak rata. Model batang torak yang tutupnya dibuat terpisah memiliki keuntungan dimana bagian batang torak bersama torak dapat dilepas kebagian atas silinder. Kelemahannya adalah kemungkinan tegangan yang terjadi pada baut/mur pengikat.

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.

 

Gambar 17. memperlihatkan batang torak, pena torak dan pemasangan torak.

Gambar 17. 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.

 

Melepas dan memasang circlip yang menahan pena torak harus dilakukan dengan hati-hati. Dengan melepas circlip maka pena torak dapat dilepas dari posisinya dengan cara mendorong, apabila pena torak sulit dikeluarkan maka sebaiknya dipanasi didalam air atau oli, ini akan mengakibatkan torak memuai sehingga pena torak mudah dilepaskan. Apabila hendak memasang maka panaskan terlebih dahulu torak, dan yakinkan bahwa torak sudah pada posisi yang benar, gunakan circlip yang baru dan arahkan ujung dari circlip mengarah pada bagian bawah torak.

 

Untuk melepas pena torak yang diikat dengan metoda press atau interference disediakan alat khusus, dimana alat tersebut ada sebagai landasan dan ada sebagai penekan agar kerusakan dapat dihindari. Pena torak dipress dalam kondisi dingin namun pada saat memasang hendaknya ujung kecil batang torak dipanasi terlebih dahulu dan lakukanlah dengan hati-hati dan batang torak sudah pada posisi yang benar.

 

Gambar 18. memperlihatkan pemakaian alat yang benar untuk melepas pena torak dengan model pengikatan press dan interference.

 

Gambar 18. Alat Penekan

 

 

Poros Bubungan

 

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 memperlihatkan poros bubungan dikepala (OHC) bersama sabuk dan puly.

Gambar 19. Poros Bubungan

 

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. memperlihatkan bentuk bubungan.

 

Gambar 20. Bentuk Bubungan

 

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.

 

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).

 

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

Gambar 21. Timing Katup

 

Cara yang paling sederhana dalam memutarkan poros bubungan adalah dengan roda gigi. Cara ini adalah yang selalu digunakan pada poros bubungan yang ditempatkan diruang engkol blok. Posisi rodagigi tidaklah terlalu rumit dan menggunakan semprotan oli untuk melumasi agar dapat dicegah keausan pada rodagigi. Pembuatan rodagigi dengan menggunakan bahan dari non metal (phenolic resin) atau paduan aluminium akan dapat mencegah suara yang berisik.

Gambar 22. memperlihatkan rodagigi timing dengan tanda penyesuai untuk mesin 4 langkah.

 

Gambar 22. Rodagigi Timing

 

Sehubungan dengan desain dari mesin dengan poros bubungan dikepala (OHC) maka diperlukan penggerak poros bubungan seperti rantai atau sabuk. Apabila jarak dari penggerak cukup jauh yaitu jarak dari poros bubungan ke poros engkol maka umumnya, rantai atau sabuk pemutar akan dibagi dalam dua bagian.

 

 

Pelumasan Mesin

 

Fungsi sistem pelumasan adalah mendistribusikan oli ke semua komponen yang membutuhkan pelumasan. Hal ini akan membantu mendinginkan dan membersihkan selama pembilasan berlangsung; mengurangi gesekan dan hentakan beban; sebagai perapat; memperkecil keausan dan suara.

 

Gambar 23. adalah sistem pelumasan untuk mesin 4 langkah, 4 silinder jenis mesin poros bubungan dikepala (OHC).

Gambar 23. Sistem Pelumasan

 

1.      Poros lengan penekan                   9.   Strainer     

2.      Lengan penekan                            10.  Pipa pengisapan

3.      Poros bubungan/bubungan            11.  Pompa oli

4.      Saluran oli                                       12.  Katup pengontrol tekanan oli

5.      Saringan oli                                     13.  Idler 

6.      Rongga utama oli                            14.  Penegang sabuk timing 

7.      Jurnal bantalan utama                     15.  Rodagigi poros bubungan

8.      Jurnal bantalan jalan                       16.  Sabuk timing

 

Komponen mesin modern menggunakan oli pelumas bertekanan. Pompa oli membuat pengaliran dan tahanan terhadap aliran ini akan membuat tekanan oli menjadi naik didalam sistem pelumasan. Tahanan untuk mengalir diperoleh dari celah yang kecil pada komponen yang dilumasi. Celah yang besar pada komponen akan membutuhkan aliran oli yang besar pula tetapi hal ini akan menimbulkan tekanan oli menjadi turun didalam sisitem pelumasan.

 

Kebanyakan mesin memasang saringan oli aliran penuh (full flow) dan menggabungkan katup by pass. Model saringan oli aliran penuh adalah menyaring oli yang disalurkan pompa sebelum dipakai ke komponen-komponen. Sementara model penyaringan by pass adalah oli yang disalurkan pompa dipakai langsung melumasi komponen dan sementara itu sebahagian mengalir kesaringan dan selanjutnya kembali kedalam panci oli.

 

Katup by pass pada saringan oli dibuat apabila ada gangguan pengaliran melalui saringan apakah itu karena kotoran pada saringan ataupun mungkin oli terlalu kental maka akibatnya tekanan pada daerah tersebut akan naik dan katup by pass akan membuka sehingga oli akan langsung digunakan tanpa disaring hal ini adalah menjaga jangan sampai komponen tidak mendapat pelumasan karena saringan  tersumbat karena lebih berbahaya tidak mendapat pelumasan dibandingkan memakai oli pelumas tanpa disaring.

 

Tekanan oli pada sistem pelumasan dijaga oleh katup pengembali tekanan. Katup ini akan membuka apabila tekanan oli naik melebihi spesifikasi  sehingga oli akan mengalir melalui katup ini kembali kedalam panci oli.

 

Gambar 24. memperlihatkan model saringan bypass disebelah kiri dan model saringan aliran penuh (full flow) disebelah kanan.

 

Gambar 24. Saringan oli

 

Pompa oli yang digunakan pada mesin kenderaan biasanya adalah model pompa positif dan digerakkan oleh poros bubungan atau poros engkol. Ada tiga jenis pompa yang digunakan yaitu, jenis rodagigi, rotor, dan baling-baling. Jenis rodagigi dan rotor adalah yang paling banyak digunakan karena biaya lebih murah dan kemampuannya lebih baik.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Pemeriksaan dan Pemasangan Komponen Engine

 

Melepas komponen-komponen mesin adalah disebabkan banyak factor. Kurang tenaga, asap  terbal dari knalpot, panas yang berlebihan, oli bocor dan suara yang abnormal saat operasi mesin  hal-hal ini merupakan kebanyakan alasan untuk melakukan overhoul/reparasi mesin. Tingkat waktu yang membuat komponen-komponen mesin dilepas adalah tergantung dari keluhan dan waktu operasi mesin atau lama pemakaian mesin itu sendiri.

 

Kadang-kadang keluhan dapat diatasi tanpa melepas keseluruhan komponen, tetapi hanya melepas komponen tertentu saja atau kelengkapan yang terpasang pada mesin. Hal ini bias saja bahan bakar, pendinginan, pelumasan, kelistrikan, sistim pembuangan yang mungkin saja merupakan sumber dari gangguan mesin.

 

Gangguan lain dapat saja hanya diperlukan melepas kepala silinder atau panci oli, yang mana gangguan tersebut dapat diatasi tanpa harus melepas mesin dari kenderaan. Prosedur ini dapat dikatakan semi overhoul/reparasi, tetapi untuk pekerjaan overhoul/reparasi total maka mesin harus dilepas dari kenderaan.

 

Untuk mencegah pelaksanaan pekerjaan yang tidak perlu maka sangatlah penting dilakukan diagnosa dan pemeriksaan agar diketahui tingkat gangguan yang terjadi

Pada mesin yang akan diperbaiki. Mengetahui tentang gangguan yang sebenarnya juga akan membantu dalam biaya dan ketepatan perbaikannya sehingga tidak memalukan karena gangguan masih tetap ada dan membuat pekerjaan berulang. Hal ini dapat dihindarkan dengan mengikuti prosedur pemecahan masalah yang tepat.

 

 

Buku Pedoman Reparasi

 

Seharusnya didalam pekerjaan overhoul/reparasi mesin , hal-hal yang penting diketahui dan diikuti diantaranya ketepatan toleransi, prosedur dan metoda. Pada buku teks merupakan sumber yang dibuat secara umum. Untuk informasi yang lebih spesifik maka dibutuhkan buku pedoman reparasi sesuai dengan mesin yang sedang anda kerjakan.

 

Pengetahuan umum mengenai konstruksi dan cara kerja mesin dan kelengkapannya juga apesifik servis dan prosedur reparasi pada mesin yang akan anda kerjakan adalah merupakan sesuatu yang akan membuat anda sukses didalam pekerjaan tersebut.

 

Sebelum dikatakan sebelumnya, bahwa buku pedoman reparasi diperlukan untuk mengetahui toleransi yang tepat, penyetelan dan prosedur overhoul/reparasi pada mesin yang akan anda kerjakan. Buku pedoman reparasi tidak semua mengemukakan dalam hal yang sama, maupun selalu menyediakan semua informasi yang dibutuhkan. Anda mungkin tidak dapat menemukan semua spesifikasi pada satu bagian atau tidak ditulis secara keseluruhan.

 

Buku pedoman reparasi yang lain dapat memuat banyak dengan model yang berbeda-beda oleh karena itu ketelitian anda akan membantu menemukan spesifikasi dan prosedur pada mesin yang anda kerjakan. Hal ini dapat dicapai dengan melihat model atau nomor mesin yang anda kerjakan, dan sesuaikan dengan buku pedoman reparasi yang tersedia.

 

 

Membersihkan

 

Pembersihan komponen mesin adalah sangat perlu untuk lebih meyakinkan adanya gangguan pada komponen saat dilakukan pemeriksaan. Hal ini juga akan menghindarkan kotoran yang dapat membuat keausan pada komponen bilamana telah dipasang kembali.

 

Cara membersihkan komponen mesin ada dengan tangan, semprotan dengan udara tekan, merendam dengan air dingin, Tangki air panas dan mekanik. Biasanya kombinasi dari cara membersihkan ini selalu digunakan, dan masing-masing cara memiliki keuntungan dan kerugian.

 

Jangan membersihkan komponen apapun hingga anda memeriksakannya pada Guru/pembimbing.

 

 

Pemeriksaan  Komponen  Mesin

 

Blok silinder

 

Pemeriksaan pada blok silinder harus dilakukan setelah blok silinder dibersihkan dengan benar adapun hal-hal yang menjadi fokos dalam membersihkan meliputi: rongga oli pelumas, saluran air pendingin dan lobang-lobang baut. Pemeriksaan umum secara visual dilakukan pada silinder dari kemungkinan tergores, berkarat, aus dan retak, kerusakan permukaan, kerusakan lobang-lobang baut dan tutup pengaman yang ada pada blok silinder. Hal ini harus dilakukan sebelum dilakukan pemeriksaan dengan menggunakan alat-alat ukur untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat.

 

Gambar 1. memperlihatkan cara memeriksa kerataan ataupun kebalingan permukaan blok silinder.

Gambar 1. Memeriksa Kerataan Blok silinder

Kerataan atau kebalingan permukaan blok silinder dan ujung bagian atas lobang silinder dapat diperiksa dengan menggunakan alat feeler dan straight edges. Keretakan dapat diperiksa dengan menggunakan dye penetrant, serbuk maknit atau sinar ultra violet. Tutup pengaman yang ada pada blok sebaiknya dilepas agar dapat dipastikan ada gangguan atau tidak karena dengan terpasang sulit untuk menentukannya.

 

Secara umum kebanyakan masalah keausan silinder adalah abrasi, erosi dan korosi.

 

1.      Abrasi adalah diakibatkan ada sesuatu kotoran masuk kedalam mesin, hal ini dapat saja diakibatkan servis yang kurang baik misalnya saringan udara kotor atau manifol bocor.

 

2.      Erosi adalah akibat dari aus karena gesekan.

 

3.      Korosi adalah hasil dari unsur yang diproduksi pembakaran.

 

 

Gambar 2 memperlihatkan cara pemeriksaan keausan silinder dengan menggunakan cylinder bore gauge.

Gambar 2. Memeriksa keausan silinder.

 

Ketirusan, keovalan dan distorsi yang terjadi pada silider harus diperiksa dan disesuaikan dengan spesifikasi pabrik. Hal ini didapatkan dengan mengukur silinder dengan menggunakan mikrometer dalam, telescoping gauge, mikrometerluar dan cylinder bore gauge. Untuk mendapatkan hasil yang lebih akurat adalah dengan menggunakan alat cylinder bore gauge.

 

Keausan maksimum yang terjadi pada silinder terdapat pada bagian atas silinder yang dilalui oleh cincin torak, dan keausan ini akan lebih kecil kearah bagian titik mati bawah (TMB). Bentuk keausan ini terjadi akibat temperatur dan tekanan akibat pembakaran didaerah atas silinder dan pelumasan pada daerah ini kurang. Selanjutnya torak bergerak kearah bawah silinder dimana temperatur dan tekanan mulai berkurang dan pelumasan pada daerah ini lebih baik dibandingkan dengan pelumasan didaerah atas silinder.

 

Keausan yang terjadi pada silinder juga dapat berbentuk oval. Keovalan ini biasanya diakibatkan oleh sisi kerja torak dimana akibat kekakuan batang torak dan juga oleh tekanan kompresi dan pembakaran yang membuat torak membentuk sudut tekan terhadap kerja poros engkol.

 

Gambar 3 memperlihatkan ridge pada bagian atas silinder.

 

               Gambar 3. Ridge silinder

 

Batas keausan pada daerah yang dilalui cincin torak disebut ridge, pada daerah titik mati atas (TMA). Tonjolan (ridge) ini harus dibuang terlebih dahulu sebelum torak dilepaskan hal ini untuk menghindari kerusakan pada saat melepas torak dan cincinnya ataupun pemasangan cincin torak yang baru.

 

Apabila keausan masih dibawah limit maka pembentukan kembali kondisi silinder dapat dilakukan dengan mesin dan batu honing. Honning model sikat dapat digunakan untuk pekerjaan finishing dan sekaligus membentuk garis-garis lingkar pada dinding silinder untuk membantu pelumasan dan mempertinggi kerja cincin torak. Setelah selesai finishing maka harus dilakukan pembersihan terhadap partikel-partikel untuk mencegah keausan yang tidak pada waktunya.

 

Gambar 4 memperlihatkan garis-garis lingkar pada dinding silinder yang diproduksi mesin honing.

Gambar 4. Garis lingkar honing

 

Apabila silinder masih dalam ukuran limit maka biasanya untuk memperbaiki permukaannya dapat menggunakan honing, walaupun beberapa pabrik memproduksi cincin torak yang tidak memerlukan garis-garis lingkar. Perbaikan dapat meliputi melepas ridge dengan menggunakan honing. Apabila keadaan gangguan yang terjadi pada silinder telah melampaui limit maka perbaikannya akan menggunakan mesin reboring yang mana diameter silinder menjadi diperbesar hal ini akan menyebabkan penggunaan torak yang diameternya juga diperbesar, atau dapat juga memboring silinder dan memasang tabung yang baru yang ukurannya tetap standar. Pada mesin yang silindernya dapat dilepas selalu menggunakan tabung silinder kering ataupun basah.

 

 

Poros Engkol

 

Hal-hal yang perlu diperiksa pada jurnal poros engkol adalah keausan. Oval, tirus, goresan dan keausan adalah sesuatu yang perlu ditemukan pada poros engkol.

 

Keovalan atau kebalingan bantalan jalan poros engkal adalah akibat tekanan yang berulang-ulang pada langkah usaha. Tekanan yang berlebih ini secara terus menerus terjadi pada salah satu bantalan jalan saja, yang mengakibatkan keausan terjadi pada satu bantalan jalan lebih besar dari yang lainnya.

 

Secara umum penyebab terjadinya ketirusan pada bantalan jalan adalah akibat  batang torak yang tidak seimbang. Ketirusan juga dapat diakibatkan oleh kesalahan pemasangan metal sisipan.

 

Penyebab pertama terjadinya goresan pada jurnal poros engkol adalah akibat ketidak bersihan pada saat melakukan reparasi. Partikel-partikel karbon atau benda yang menyerupai pasir yang terdapat pada metal sisipan akan bergesekan dengan jurnal poros engkol sehingga terjadi goresan-goresan.

 

Kerusakan pada metal sisipan akan terjadi karena permasalahan tersebut diatas. Kerusakan permukaan metal sisipan akan mengakibatkan kerusakan pada poros engkol. Hal lain yang menyebabkan kerusakan metal sisipan adalah kekurangan oli pelimas.

 

 

Bantalan

 

Bantalan atau metal sisipan membutuhkan celah untuk ruang pemuaian akibat panas dan ruang penyaluran oli pelumas. Celah ini harus dipelihara seminimum mungkin oleh karena itu dalam pengukurannya hendaknya dilakukan dengan tepat dan metoda yang benar. Secara umum ada dua alat ukur untuk mendapatkan hasil pengukuran yang akurat yaitu:

 

1. Plastigage atau flexigage, yang terdiri dari batang plastik tipis yang ditempatkan diantara jurnal poros engkol dengan bantalan sisipan. Kemudian tutup bantalan dipasang dan dikencangkan bautnya hingga momen spesifikasi. Setelah itu tutup bantalan dibuka maka akan terlihat plastik ukur tersebut akan menjadi tertekan /gepeng hal inilah yang disesuaikan dengan skala khusus yang terdapat pada bungkus plastigage.

 

2. Dengan mengukur diameter jurnal poros engkol dan diameter bantalan sisipan dengan menggunakan alat micrometer luar atau micrometer dalan dan telescoping gauges.

Pengabaian untuk mengusahakan celah sesuai dengan spesifikasi akan mempercepat kerusakan pada bantalan itu sendiri. Celah yang berlebihan dapat disebabkan oleh panas yang berlebihan maupun goresan pada bantalan dan jurnal poros engkol yang menjadi lebih besar akibat oli pelumas yang kurang. Celah yang terlalu besar akan mengakibatkan tekanan oli pelumas menjadi rendah dan suara mesin lebih berisik juga kebutuhan oli pelumas akan menjadi lebih besar dari kebutuhan normal.

Untuk memperpanjang umur pemakaian bantalan adalah agar komponen-komponen mesin yang akan drakit kembali harus dalam keadaan bersih dan dalam spesifikasi. Tidak pernah memberi oli pada bagian belakang bantalan sisipan sebelum dipasang dan yakinkan bahwa lobang oli telah tepat dan sesuai. Ikutilah petunjuk yang terdapat pada buku pedoman reparasi.

 

 

Torak

 

Cam grinding pada torak bertujuan untuk mencegah celah yang belebihan yang mengakibatkan torak bekerja memukul silinder pada saat mesin masih dingin. Sebab torak terbuat dari paduan aluminium maka nilai pemuaiannya akan lebih cepat dibandingkan dengan silinder yang terbuat dari besi tuang. Apabila celah cukup kecil untuk mencegah pukulan torak terhadap silinder dan mencegah blow by pada saat mesin masih dingin maka gesekan dan goresan akan terjadi antara torak dengan silinder apabila mesin telah mencapai temperatur kerja.

 

Cam ground pada torak adalah dimana diameter sisi kerja lebih besar dari diameter sisi yang segaris dengan pena torak. Pada keadaan torak masih dingin bidang yang sempit dari sisi torak kontak dengan dinding silinder. Setelah temperatur torak naik, maka bagian sisi sekeliling bos pena torak mengalami pemuaian yang lebih besar. Bilamana torak telah mencapai temperatur kerja maka sisi torak yang kontak dengan dinding silinder akan menjadi bulat.

 

Gambar 5 memperlihatkan cam ground torak akan menjadi bulat apabila torak mencapai temperatur kerja.

Gambar 5. Cam ground torak

 

 

Torak dengan topangan baja adalah jenis lain yang digunakan untuk mengatasi pemuaian yang berlebihan pada torak. Topangan baja dicor bersama dengan torak, menghubungkan skirt ke lobang pena torak. Baja yang pemuaiannya rendah dimasukkan untuk menahan pemuaian torak.

 

Alur-alur horizontal juga ada yang digunakan untuk mengatasi pemuaian yang berlebihan pada torak.  Hal ini dicapai dengan menahan panas tidak mengalir kebawah ke sisi kerja skirt. Alur-alur ini dibuat didaerah alur cincin oli torak.

 

Gambar 6. memperlihatkan posisi yang benar dalam mengukur diameter torak.

Gambar 6. Mengukur diameter torak

 

Peralihan dari titik mati atas langkah kompresi ke langkah usaha menyebabkan torak memukul apabila celah terlalu besar.

 

Cincin Torak

 

Apabila cincin torak aus, akan kehilangan kepegasannya akibat dari panas yang berlebih atau dinding silinder yang telah menjadi licin (mengkilap), maka gas yang bertekanan diatas torak akn bocor kedalam ruang engkol. Keadan ini disebut blow-by yang mengakibatkan menurunkan efisiensi mesin. Karena pada kerjanya cincin torak menerima temperatur akibatnya cincin torak akan memuai dan hal ini jangan sampai mengganggu fungsi nya. Untuk masalah ini maka celah antara ujung cincin torak harus diperhitungkan dengan cermat, karena apabila selah tersebut terlalu kecil akan mengakibatkan ujung cincin torak akan bersentuhan pada saat menerima panas dan terjadi pemuaian hal ini dapat menyebabkan cincin torak patah, dan sebaliknya apabila celah tersebut terlalu besar maka akan terjadi kebocoran gas sehingga mengurangi tenaga mesin.

 

Gambar 7. memperlihatkan posisi yang benar dalam mengukur celah ujung cincin torak didalam silinder dengan menggunakan alat feeler gauge.

 

Gambar 7. Celah ujung cincin torak.

Celah ujung cincin torak diukur dengan cara menempatkan cincin kedalam silinder kemudian mendorongnya dengan menggunakan torak secara terbalik kearah bawah silinder, kemudian ukurlah celah antara ujung cincin torak dengan memasukkan feeler gauge kedalam celah tersebut.

Celah belakang cincin torak juga sebaiknya diukur. Jika celah ini terlalu kecil, kemungkinan cincin torak akan mengakibatkan terjadi goresan pada dinding silinder.

Celah samping juga diukur untuk beberapa cincin kompresi, hal ini untuk membantu tekanan dari pembakaran untuk mendorong cincin torak sehingga penyekatan cincin torak terhadap silinder akan semakin kuat dan baik sehingga gas diatas torak tidak menjadi bocor.

Gambar 8. memperlihatkan bagaimana mengukur celah samping cincin torak yang ditempatkan pada alurnya.

Ganbar 8. Celah samping cincin torak.

 

Apabila akan memasang torak dan kelengkapannya kedalam silinder, maka formasi penempatan cincin torak harus menjadi perhatian seperti terlihat pada gambar 9. berilah pelumasan pada cincin torak dan pena torak dengan oli mesin selanjutnya pasanglah torak dan kelengkapannya tersebut dengan menggunakan alat khusus yang dikenal dengan “ring kompressor”

 

Gambar 9 memperlihatkan formasi penempatan yang benar terhadap cincin torak sebelum dipasang.

Gambar 9. Formasi penempatan cincin torak.

 

Catatan:

Selama melakukan pemasangan harus selalu berpedoman kepada buku pedoman reparasi dan daftar spesifikasi pabrik.

 

 

Batang Torak

 

Pemeriksaan terhadap crush bantalan sisipan batang torak adalah sama dengan pemeriksaan crush bantalan sisipan bantalan utama poros engkol. Setelah bantalan sisipan dipasangkan dan memasang baut serta mengencangkannya sesuai spesifikasi selanjutnya melepas salah satu baut pengikat tutup batang torak sehingga menghasilkan celah antara batang dan tutupnya celah inilah diukur dengan feeler gauge.

 

Ketidakseimbangan batang torak dapat mengakibatkan kerusakan atau keausan yang lebih cepat pada torak, pena torak, ujung besar batang torak dan poros engkol. Suara berisik, kebutuhan oli yang lebih banyak dan kehilangan tenaga dapat diakibatkan oleh ketidak seimbangan batang torak.

 

Ketidakseimbangan batang torak dapat diakibatkan oleh kepuntiran atau kebengkokan yang terjadi pada batang torak. Untuk memeriksa ketidakseimbangan batang torak diperlukan peralatan khusus, yang meliputi face-plate, mandrel, dan “sea lion” atau jig.

 

Gambar 10 memperlihatkan pemeriksaan kepuntiran dan kebengkokan batang torak.

Gambar 10. Keseimbangan batang torak

 

Celah antara bantalan sisipan dengan jurnal batang torak hendaknya dapat dipelihara dalam angka minimum untuk mencegah suara berisik dan tekanan oli yang menjadi rendah. Seperti telah dijelaskan sebelum ini bahwa yang paling banyak digunakan dan hasil pengukurannya lebih akurat adalah dengan menggunakan plastigage atau flexigauge.

 

Gambar 11 memperlihatkan penggunaan plastigage untuk memeriksa celah antara bantalan sisipan dengan jurnal batang torak.

Gambar 11. Plastigage

 

Catatan:

Selama pemasangan bantalan harus selalu menggunakan buku pedoman reparasi dan spesifikasi pabrik.

 

 

Poros Bubungan

 

Alat khusus dipasangkan untuk mengontrol ketegangan dan gerakan rantai timing. Adapun alat tersebut seperti; pad, penyetel sproket secara manual, pegas dan penyetel tegangan otomatis. Alat ini dapat mengurangi suara dan mencegah bantingan rantai atau getaran yang dapat menyebabkan rantai rusak.

 

Penyetel rantai otomatis menggunakan pegas untuk mengontrol tegangan minimum bilamana tekanan oli belum cukup. Apabila tekanan oli telah naik sesuai dengan tegangan rantai,selama mesin beroperasi, maka tegangan rantai akan dipelihara oleh tekanan hidrolik.

 

Pada mesin yang poros bubungannya dikepala banyak yang menggunakan jenis sabuk bergigi. Sabuk ini memiliki keuntungan termasuk tidak berisik, tidak membutuhkan oli pelumas dan penyetel tegangan dapat bekerja pada bagian belakang sabuk. Pada pemasangan sabuk harus hati-hati dimana arah putaran dan ketegangan sabuk harus sesuai.

 

Gambar 12. memperlihatkan prosedur timing pada sabuk penggerak poros bubungan yang ditempatkan dikepala silinder mesin.

Gambar 12. Sabuk Timing

 

Prosedur timing untuk setiap mesin dapat berbeda-beda, itulah sebabnya untuk selalu melihat buku pedoman reparasi yang sesuai dengan mesin yang sedang dikerjakan. Apabila sabuk timing akan dipakai kembali (tidak diganti baru) maka sabuk timing harus terlebih dahulu diberi tanda sebelum melepas.

 

Catatan:

Selama pemasangan bantalan harus selalu menggunakan buku pedoman reparasi dan spesifikasi pabrik.

 

Pelumasan Mesin

 

Pemeriksaan pada sistem pelumasan meliputi, oli pelumas dan komponen-komponen sistem pelumas misalnya pompa oli, saringan dan lain sebagainya.  Tekanan oli yang berlebihan dapat saja diakibatkan kesalahan penggunaan pada mekanik penggerak dan pompa rodagigi atau rotor.

 

Strainer akan mencegah partikel-partikel atau kotoran masuk kepompa dan dapat merusak pompa oli.

 

Celah antara gigi, rotor dan rumah pompa harus pada celah minimum agar tekanan oli dapat dicapai sesuai spesifikasi dalam berbagai kondisi temperatur dan beban.

 

Memasang Kembali

 

Prosedur pemasangan akan berbeda-beda pada setiap mesin sesuai desain dan pembuatannya. Terlepas dari hal ini, beberapa tindakan pencegahan dan urutan secara umum dalam pemasangan mesin adalah:

Membaca buku pedoman reparasi.

Komponen harus dalam keadaan bersih

Membersihkan gasket atau perekat yang menempel.

Memberi oli pelumas pada komponen saat pemasangan.

Memeriksa ketepatan ukuran pada komponen yang baru.

Mengencangkan baut/mur sesuai dengan momen spesifikasi.

Jangan sampai merusak komponen saat memasang.

Mengikuti urutan yang sesuai.

Meyakinkan bahwa seluruh komponen adalah sesuai dan tepat.

Memeriksa penyetelan komponen telah sesuai dan tepat.

Menggunakan alat-alat yang sesuai dan tepat.

Mengikuti peraturan keselamatan kerja.

Bekerja dengan menggunakan akal sehat.

 

Hal tersebut diatas hanyalah merupakan pedoman secara umum dan dalam pelaksanaannya harus bersama dengan buku pedoman reparasi yang sesuai.

 

Catatan:

Selama pemasangan bantalan harus selalu menggunakan buku pedoman reparasi dan spesifikasi pabrik.

 

Jangan melakukan kegiatan lain sebelum memeriksakannya pada guru anda.

 

Apabila anda ragu akan sesuatu jangan lakukan, dan pergilah menanyakannya pada guru anda.

 

 

Ikutilah seluruh peraturan keselamatan kerja, apabila anda kurang yakin akan hal tertentu tentang keselamatan kerja, maka tanyalah pada guru anda.

 

Ingatlah selalu bahwa keselamatan kerja selalu mulai dari diri anda.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Abigain Pakpahan 1999, Motor Otomotif, Angkasa Bandung

PT. Toyota Astra Motor 2005, Technical Education For Automotive Mastery

PT. Toyota Astra Motor, New Step 1,Training Manual,1995