MEMAHAMI KLASIFIKASI ENGINE

 Materi Daring Pertemuan Ke-5

Sekolah                    : SMK Negeri 2 Palembang

Kelas/Semester        : X (Sepuluh)/Ganjil

Kompetensi Dasar   : 3.5 Memahami Klasifikasi Engine

                                   4.5 Mengidentifikasi Model-Model Engine

A. Pendahuluan

    

    Mesin adalah alat yang menghasilkan gerak dengan cara mengkonversikan energi kimia menjadi panas yang selanjutnya menjadi energi mekanik (gerak translasi dan rotasi). Konstruksi sebuah mesin khususnya motor bakar terdiri dari 3 (tiga) bagian utama di mana bagian atas disebut kepala silinder (cylinder head) beserta tutup kepala silinder, terbuat dari besi tuang atau alumunium, letaknya diatas blok mesin. Komponen yang terdapat di dalam kepala silinder adalah tutup pelumas mesin, pelatuk atau timlar (rocker arm) beserta kelengkapannya, ruang bakar, busi, intake manifold dan exhaust manifold, katup beserta kelengkapannya untuk mesin yang jenis over head valve (OHV) pushrod dan lifter. Untuk mesin over head cam (OHC) adalah poros nok (camshaft). Bagian tengah disebut blok silinder (cylinder block) merupakan bentuk dasar mesin, terbuat dari besi tuang atau alumunium paduan agar ringan dan terdapat lubang silinder dengan lapisannya disebut cylinder liner.

    Komponen yang terdapat di bagian tengah adalah blok silinder, piston, pena piston, batang piston, metal, poros engkol (crankshaft), roda daya (fly wheel) dan untuk mesin OHV adalah poros nok. Sedang bagian bawah disebut bak engkol atau bak karter (carter) yang berfungsi sebagai tempat pelumas dan rumah komponen. Komponen yang terdapat di dalamnya adalah bak engkol atau tempat penampung pelumas, saringan pelumas (oil filter) dan pompa pelumas (oil pump). Pada umumnya mesin diklasifikasikan berdasarkan,

1. Tempat konversi bahan bakar (motor pembakaran luar atau external combustion engine adalah motor bakar yang proses pembakaran bahan bakar terjadi diluar dari konstruksi mesin, selanjutnya energi panas dialirkan ke mesin (mesin uap atau turbin uap). Motor pembakaran dalam atau internal combustion engine adalah motor bakar yang proses pembakaran terjadi di dalam mesin itu sendiri atau ruang bakar (combustion chamber), misalnya motor bensin, motor diesel, mesin jet.
2. Pemakaian bahan bakarnya (mesin bensin, mesin diesel, mesin minyak tanah dan mesin LPG).
3. Jumlah silinder (satu, dua, tiga, empat, enam, delapan dan dua belas silinder).
   
4. Susunan silinder (sebaris atau inline, berhadapan atau V shape, horizontal, berlawanan, radial dan lain lain
5. Cara pemasangan dalam kabin (memanjang atau lengthwise dan serah dengan lebarnya atau breadthwise).
6. Penempatan mekanisme katup OHV (over head valve), OHC (over head camshaft) dan DOHC (double over head camshaft).
7. Square engine adalah mesin yang panjang langkahnya sama dengan diameter silinder (untuk mobil penumpang). Long stroke engine adalah mesin yang panjang langkahnya lebih besar dari diameter silinder dan short stroke engine adalah mesin yang panjang langkah lebih kecil dari diameter silinder).
8. Mekanisme pengerak katup (roda gigi (timing gear), rantai (timing chain) dan sabuk (timing belt).
9. Cara kerjanya (2-langkah dan 4-langkah).

    Untuk menghasilkan gerak rotasi dan gerak translasi motor bakar prinsip kerjanya dengan memanfaatkan campuran udara dan bahan bakar yang diinjeksikan ke dalam silinder dengan bantuan pemantik. Saat proses pembakaran menghasilkan gaya untuk mendorong piston bergerak secara bolak balik (reciprocating), yang selanjutnya diubah menjadi gerakan berputar (rotasi) oleh crankshaft. Blok silinder mendukung silinder yang tertutup oleh kepala silinder di bagian atasnya. Di blok silinder terdapat piston yang bergerak bolak balik secara translasi. Ruangan antara bagian atas silinder dengan puncak piston disebut ruang bakar (combustion chamber). Campuran bahan bakar dan udara masuk melalui karburator, inlet manifold dan inlet port. Pada karburator terdapat katup (throttle) untuk mengontrol masa campuran udara dan bahan bakar yang masuk ruang bakar. Dalam kepala silinder ada katup hisap (inlet valve) untuk mengambil isi baru kedalam silinder dan katup buang untuk pengeluaran gas sisa pembakaran. Pemantik atau busi yang terletak di dekat ujung silinder berfungsi memercikan api sehingga menghasilkan energi, yang selanjutnya ditransfer melalui piston dan cincin piston (ring piston). Fungsi piston ring untuk mencegah kebocoran gas dan pelumas, melalui pena (gudgeon pin), ke batang piston (connecting rod). Selanjutnya oleh crank arm ke crankshaft dan mengkonversikan gerakan piston menjadi gerakan berputar. Bak karter (crankcase) adalah body utama yang fungsinya sebagai pendukung. Hasil pembakaran melalui saluran buang (exhaust port) dan manifold menuju keluar melalui pipa, silenser, muffler selanjutnya menuju udara bebas. Katup hisap dan buang digerakan oleh mekanisme katup, sedang poros nok (camshaft) digerakan poros engkol (crankshaft) melalui timing gear. Bentuk nok yang khusus berfungsi untuk menjalankan push rod dan rocker arm yang membuka katup yang selalu ditutup pegas katup (valve spring).

B. Komponen Utama Motor Bakar

    Operasi motor bensin tergantung pada kerja beberapa sistem (sistem udara dan bahan bakar, sistem pengapian, sistem pendingin, sistem pelumasan, sistem kelistrikan dan sistem pemasukan dan pembuangan. Sistem tersebut terdiri dari beberapa komponen penting diantaranya,

1. Kepala silinder adalah komponen penutup blok silinder yang berfungsi menutup blok silinder, tempat terjadinya pembakaran dan sebagai tempat untuk meletakan komponen mesin (mekanisme katub, manifold, injektor dan busi).
   
2. Tutup kepala silinder (cover cylinder head) adalah komponen yang menutup bagian atas kepala silinder.
3. Intake camshaft: adalah penggerak mekanik katup masuk.
4. Exhaust camshaft adalah penggerak mekanik katup buang.
5. Pengangkat katup (valve lifter) adalah komponen pengangkat katup
6. Mantel air atau saluran air pendingin (water jacket) adalah saluran sirkulasi air pendingin yang berasal dari blok silinder. Saluran ini berfungsi mendinginkan kepala silinder.
7. Pegas katup (valve spring) adalah komponen yang fungsinya mengembalikan katup pada posisi awal dan memberi tekanan pada katup agar dapat menutup dengan rapat.
8. Adjusting shim adalah komponen mesin yang berfungsi sebagai penyetel katup.
9. Oil seal adalah adalah komponen perapat untuk mencegah terjadinya kebocoran pelumas agar tidak masuk ke ruang bakar. 
10. Katup masuk (intake valve) adalah komponen yang mengatur masuknya campuran bahan bakar dan udara saat langkah hisap.
11. Katup buang (intake valve) adalah kompoenen yang mengatur keluarnya gas sisa pembakaran saat langkah buang.
12. Pegas katup pengembalian (valve spring retainer) adalah komponen katup yang berfungsi mengembalikan katup seperti awal.
13. Bantalan penghantar katup (valve guide bushing) adalah komponen bantalan pengahantar katup.
14. Saluran masuk (intake port) adalah saluran yang digunakan untuk masuknya udara dan bahan bakar.
15. Exhaust port adalah saluran yang digunakan untuk keluarnya udara dan bahan bakar.
16. Mekanisme katup adalah mekanisme yang menentukan waktu katup masuk terbuka dan katup buang tertutup.
17.  Pengarah katup (valve guide) berfungsi mengarahkan gerakan secara sliding antara permukaan stem dan valve guide dengan gerakan vertikal dan juga sebagai pengontrol pelumasan pada valve stem.
18.  Dudukan kepala katup (valve seat) adalah komponen yang berbentuk ring yang tahan terhadap panas.
19. Pena katup atau pin katup (valve keepers) adalah pengunci antara katup dengan pegas.
20. Poros nok (camshaft) adalah komponen penggerak katup mekanik, di mana gerak membuka dan menutup katup sesuai timingnya. Komponen ini menggerakkan pompa bahan bakar dan sebagai gigi penggerak distributor.
21. Posos nok penggerak tali (camshaft timing pulley) adalah komponen untuk menepatkan posisi katup dengan piston.

22. Poros nok gigi penggerak (camshaft drive gear) adalah kompoenen yang berfungsi sebagai gigi pemutar.
23. Poros nok peggerak roda gigi (camshaft driven gear) adalah komponen yang berfungsi sebagai gigi yang diputarkan.

    
24. Batang pendorong (push rod) adalah komponen yang meneruskan gerakan pengangkat katup ke rocker arm.
25. Timing gear, timing belt dan timing chain adalah komponen yang berfungsi sebagai penghubung poros engkol dengan poros nok, serta menepatkan posisi katup dengan piston.
26. Manifold adalah saluran untuk mengalirkan udara atau gas. Terdapat 2 (dua) jenis manifold yaitu Intake manifold adalah pipa pengalir udara bersih dan bahan bakar dari Exhaust manifold adakah pipa pengalir gas sisa pembakaran ke knalpot.
27. Injektor adalah komponen yang menginjeksikan campuran udara dan bahan bakar dalam bentuk kabut ke ruang bakar.
28. Ruang bakar (combustion chamber) adalah tempat terjadinya pembakaran bahan bakar.
29. Busi adalah komponen pemicu proses pembakaran, komponen ini berfungsi memberikan percikan bunga api agar dapat membakar campuran udara dan bahan bakar yang telah dikompresikan di dalam silinder.
30. Blok silinder adalah komponen penopang semua bagian utama mesin (kepala silinder, bak karter, piston dan poros engkol), komponen ini tempat bergeraknya piston dan tempat terjadinya pembakaran. Di dalam blok silinder terdapat silinder liner, mantel air (water jacket), lubang pelumas atau saluran pelumas (oil feed), gasket perapat dan poros engkol (crankshaftl). Selain itu juga terdapat komponen lain diantaranya ruang silinder, piston, pena piston, batang piston, bantalan atau metal,, roda daya (fly wheel), poros nok (camshaft).
31. Silinder liner adalah komponen yang berbetuk tabung yang dapat diganti dan letaknya didalam blok silinder yang berfungsi sebagai lintasan gerakan piston dari titik mati atas ke titik mati bawah.
32. Lubang pelumas (oil feed) adalah sabagai saluran pelumas yang berasal dari blok silinder, tempatnya diantara kepala silinder fungsinya menyalurkan pelumas ke piston.
33. Poros engkol (crank shaft) adakah pengubah gerak translasi menjadi gerak rotasi.

    
34. Pena engkol (crank pin) adalah komponen penghubung crankshaft dengan connecting rod.
35. Lengan engkol (crank arm) adalah bagian yang terdapat pada setiap crank journal.
36. Bantalan engkol (crank journal) adalah bagian poros engkol yang duduk pada blok silinder.
37. Penyimbang putaran (counter balance weight) adalah komponen pada poros engkol yang berfungsi menyimbangkan pouatan mesin.
38. Piston adalah komponen mesin yang menerima tekanan dari hasil pembakaran dan selanjutnya meneruskan gaya tekan tersebut ke poros engkol (crankshaft) melalui batang piston (connecting rod) atau mengubah energi panas menjadi energi gerak. Terdapat 4 (empat) jenis piston yaitu split, slipper, autotermic dan oval piston.

    
39. Gasket adalah komponen yang berfungsi sebagai perapat. 
40. Ring piston adalah komponen kelengkapan piston yang berfungsi mempertahankan kerapatan antara piston dengan dinding silinder agar tidak ada kebocoran gas dari ruang bakar ke dalam bak mesin. Terdapat 2 (dua) jenis ring piston yaitu, Ring kompresi berfungsi untuk memampatkan volume dalam silinder serta menghapus oli pada dinding silinder dan a.  Ring oli (hanya terdapat pada mesin 4-langkah) berfungsi untuk menampung dan membawa pelumas serta melumasi komponen dalam ruang silinder.

    
41. Small end adalah komponen mesin untuk menempatkan pena piston.
42. Big end adalah komponen yang memegang pin journal pada poros engkol
43. Pena piston (piston pin) adalah komponen mesin yang menghubungkan piston dengan bagian ujung yang kecil small end pada batang piston.
44. Batang piston (connecting rod) adalah komponen mesin yang meneruskan gerak piston ke poros engkol. Fungsi komponen ini menghubungkan piston dengan poros engkol.
45. Conecting rod cap adalah komponen mesin yang menahan gerakan connecting rod dengan pena (pin).
46. Wrist pin berfungsi mengikat ujung batang piston atas (small end) dan ujung batang piston bawah atau big end .
47. Roda daya (fly wheel) komponen mesin yang memperingan putaran poros engkol dan sebagai starter mesin.
48. ournal adalah titik tumpu putaran poros. 
49. Karburator adalah pencampur udara dengan bahan bakar.
50. Cut-out groove komponen yang menggerakkan distributor.
51. Bak engkol berfungsi untuk tempat penampung oli mesin.
52. Radiator komponen untuk mendinginkan mesin.
53. Pompa air (water pump) komponen yang mensirkulasi air.
54. Selang radiator komponen saluran pengalir air pendingin.
55. Thermo start adalah pengontrol suhu kerja mesin.
56. Tali kipas (fan belt) komponen mesin yang menghubungkan kipas pendingin dengan poros nok.
57. Tangki bahan bakar (fuel tank) adalah komponen sistem bahan bakar yang berfungsi menampung bahan bakar.
58. Pompa bahan bakar (fuel pump) adalah komponen yang mendorong gerakan bahan bakar dari tangki ke karburator.
59. Baterai adalah komponen penyimpan arus listrik.
60. Koil adalah komponen yang merubah arus masuk primer menjadi arus keluar sekunder bertegangan tinggi.
61. Distributor adalah komponen yang membagikan arus tegangan tinggi ke tiap busi.
62. Kondensator adalah komponen yang menyimpan arus primer saat platina menutup, dan menyalurkan kembali saat platina membuka.
63. Bak karter (crank case) berfungsi sebagai tempat pelumas untuk melumasi poros engkol (crankshaft) dan bagian-bagian yang bergesekan lainnya.
64. Intake manifold adalah saluran masuk campuran udara dan bahan bakar.
65. Exhaust manifold adalah saluran buang sisa hasil pembakaran.

UJI KOMPETENSI 1

1. Jelaskan fungsi dari Kepala silinder?
2. Jelaskan fungsi dari Tutup kepala silinder (cover cylinder head)?
3. Jelaskan fungsi dari Mantel air atau saluran air pendingin (water jacket)?
4. Jelaskan fungsi dari Busi?
5. Jelaskan fungsi dari komponen Piston?