KOMPONEN-KOMPONEN PISTON DAN FUNSINYA:
 |
| Gambar.komponen piston |
Gambar 1. Penampang mesin tegak 4 tak SOHC
Itu gambar berdasarkan istilah orang2 bule, nek diterjemahin ke bahasa Indonesa, lain lagi, tar di masing2 daerah bisa lain lagi namanya. Ini istilah umum di Indonesia aja, sekalian fungsinya:
A. Katup atau klep masuk/hisap. Itu ada per dan pelatuknya (rocker arm).
Buat ngatur buka tutupnya saluran hisap (C). Pelatuk bwt menekan katup supaya membuka dan pernya supaya katup kembali ke posisi awal.
B. Penutup klep ya bisa juga disebut engine cover atau penutup mesin biar rapi lah.
C. Saluran hisap.
Ini saluran untuk memasukkan campuran udara dan bahan bakar. Waktunya diatur oleh klep masukan pada butir A. (KAYA UUD AJA)
D. Blok silinder ya blok silinder.
E. Pendingin silinder, bisa cairan (radiator) atau kisi2 (sirip2).
Asalkan Anda tau, mesin itu suangat puwanas karena di dalamnya memang dilakukan pembakaran BBM untuk menghasilkan daya, semakin panas, efisiensi mesin akan turun dan membuat komponen mesin melar, jadi nggak presisi dan nek overheat jg bs merusak mesin. So wajib dikasih pendingin dah tuh mesin.
F. Blok mesin ya blok mesin.
G. Wadah oli.
Jadi klo kita nuang oli dari lubang masukan oli mesin, ditampungnya di sini.
H. Genangan oli.
Genangannya tergantung seberapa banyak kita nuang oli ke mesin bisa 800mL , 1L, 4L dLL
I. As/poros kam atau noken as kata orang2 bengkel.
Ini buat ngatur timming si klep masuk(A) dan klep buang(J), kapan mereka harus membuka atau menutub. Pada mesin ada dua macem camshaft, yaitu:
SOHC (single overhead camshaft) jadi camshaft cuman atu aja di dalem mesin dan tongolannya (dalam 1 silinder, rocker arm yang terpasang di camshaft ada dua, buat melatuk klep masuk dan buang) SOHC kaya terlihat di gambar 1.
DOHC (dual apa dobel,lupa overhead camshaft) nah ini berarti ada dua batang camshaft di dalem mesin (masing2 camshaft cuman mengurusi 1 klep aja, klep masuk atau buang, jadi tongolan (dalam 1 silinder , rocker arm nya tetep dua, tapi satu nempel di camshaft yang ngurusin klep masuk, satu lagi nempel di camshaft yang ngurusin klep buang). Contoh mesin DOHC di gambar no 2 di bawah ntar.
Ni ada animasi camshaft yang sedang berputar menggerakkan rocker arm dan rocker arm tersebut memicu katup in dan out supaya membuka dan menutup.
J. Katup atau klep buang atau keluar. Itu ada per dan pelatuknya (rocker arm) juga.
Buat ngatur buka tutupnya saluran buang (L). Pelatuk bwt menekan katup supaya membuka dan pernya supaya katup kembali ke posisi awal.
K. Busi, buat memercikkan atau menghasilkan api supaya campuran udara dan BBM terbakar, meledak dan mendorong piston untuk melakukan langkah usaha.
L. Saluran buang.
Ini saluran untuk “NGELUARIN” (knapa harus tanda kutip?):p hasil pembakaran campuran udara dan bahan bakar tadi. Waktunya diatur oleh klep keluaran pada butir J. (KAYA UUD LAGI)
M. Piston atau orang nyebut seher, seker torak semua sama, padha bae sami mawon.
Fungsinya untuk…
mmmmm…
aduhhh…
apa yaa…
keringat dingin…
dag,,
dig,,
dug,,
DHUWAR!!!
YaK benul!
Fungsinya ya untuk membuat gerakan naik turun (hush jgn ngeres!).
Nek turun membuat silinder vakum, jadi campuran udara dan BBM masuk ke silinder lewat saluran hisap (tentu disertai pembukaan klep masuk dan si klep buang ditutup. Ini disebut langkah hisap.
Trus piston naik lagi menekan campuran udara dan BBM tadi, tekanannya jadi sangat tinggi dan sangat mudah terbakar… Ini disebut langkah kompresi, kedua klep kondisinya menutup kedua saluran.
Trus saatnya pembakaran, kedua klep kondisinya masih menutup kedua saluran. Dan sekarang saatnya busi meletikkan api dan… dhuwar… piston tertekan ke bawah lagi sekaligus melakukan usaha, makanya ini disebut langkah usaha.
Trus gerakan terakhir piston naik lagi, sisa2 pembakaran didorong keluar melalui saluran buang, otomatis klep buang terbuka dan klep masuk ditutup. Ini disebut langkah buang.
La trus silinder tu sbnrnya apaan? Silinder ya ruangan jalur naik turunnya piston. Ruangan vakum di atas piston, (ketika piston sedang turun) sering disebut ruang bakar. Ruang bakar juga merupakan bagian dari silinder.
N. Stang seher begitu orang bengkel sering bilang. Ini gunanya untuk,,,aduhh,,, :p
Buat meneruskan gerakan linier dari piston (naik turun) supaya bisa jadi gerakan memutar di crankshaft (P).
O. Titik pertemuan antara stang seher dengan crankpin bagian dari crankshaft atau kruk as.
P. Kruk as ini buat nerusin gerakan dari piston, kruk as itu panjang. Disepanjang kruk as terpasang crankpin (hubungan dg stang seher) dan ada juga flywheel atau roda gila, dia berfungsi mengisi daya ketika piston sedang enggak melakukan langkah usaha. Berarti yang mengisi daya ketika langkah hisap,buang maupun kompresi adalah si flywheel ini.
Ini ada animasi lagi, crankshaft berwarna merah, silinder biru, piston abu2, dan flywheel item.
Ini ada gambar lagi, 3 dimensi bro…tu disitu keliatan camshaftnya dua karena ini mesin DOHC
Gambar 2. 3D mesin mobil 4 tak, 4 silinder, DOHC
Ni lo gerakan mesin 4 tak…
MESIN 4 TAK
Four stroke engine adalah sebuah mesin dimana untuk menghasilkan sebuah tenaga memerlukan empat proses langkah naik-turun piston, dua kali rotasi kruk as, dan satu putaran noken as (camshaft).
Empat proses tersebut terbagi dalam siklus :
Langkah hisap : Bertujuan untuk memasukkan
kabut udara – bahan bakar ke dalam silinder. Sebagaimana tenaga mesin
diproduksi tergantung dari jumlah bahan-bakar yang terbakar selama
proses pembakaran.
Prosesnya adalah ;
- Piston bergerak dari Titik Mati Atas (TMA) menuju Titik Mati Bawah (TMB).
- Klep inlet terbuka, bahan bakar masuk ke silinder
- Kruk As berputar 180 derajat
- Noken As berputar 90 derajat
- Tekanan negatif piston menghisap kabut udara-bahan bakar masuk ke silinder
—————————————————————————————————————————————–
CARA KERJA PISTON MESIN 4 LANGKAH
 |
| Gambar.cara kerja piston pada mesin 4 langkah |
Langkah Kompresi
Tujuan dari langkah kompresi adalah untuk meningkatkan temperatur sehingga campuran udara-bahan bakar dapat bersenyawa. Rasio kompresi ini juga nantinya berhubungan erat dengan produksi tenaga.
Prosesnya sebagai berikut :
- Piston bergerak kembali dari TMB ke TMA
- Klep In menutup, Klep Ex tetap tertutup
- Bahan Bakar termampatkan ke dalam kubah pembakaran (combustion chamber)
- Sekitar 15 derajat sebelum TMA , busi mulai menyalakan bunga api dan memulai proses pembakaran
- Kruk as mencapai satu rotasi penuh (360 derajat)
- Noken as mencapai 180 derajat
LANGKAH TENAGA
Langkah Tenaga
Prosesnya sebagai berikut :
- Ledakan tercipta secara sempurna di ruang bakar
- Piston terlempar dari TMA menuju TMB
- Klep inlet menutup penuh, sedangkan menjelang akhir langkah usaha klep buang mulai sedikit terbuka.
- Terjadi transformasi energi gerak bolak-balik piston menjadi energi rotasi kruk as
- Putaran Kruk As mencapai 540 derajat
- Putaran Noken As 270 derajat
LANGKAH BUANG
Exhaust stroke
Prosesnya adalah :
- Counter balance weight pada kruk as memberikan gaya normal untuk menggerakkan piston dari TMB ke TMA
- Klep Ex terbuka Sempurna, Klep Inlet menutup penuh
- Gas sisa hasil pembakaran didesak keluar oleh piston melalui port exhaust menuju knalpot
- Kruk as melakukan 2 rotasi penuh (720 derajat)
- Noken as menyelesaikan 1 rotasi penuh (360 derajat)
FINISHING PENTING — OVERLAPING
Overlap adalah sebuah kondisi dimana kedua klep intake dan out berada dalam possisi sedikit terbuka pada akhir langkah buang hingga awal langkah hisap.
Berfungsi untuk efisiensi kinerja dalam mesin
pembakaran dalam. Adanya hambatan dari kinerja mekanis klep dan inersia
udara di dalam manifold, maka sangat diperlukan untuk mulai membuka klep
masuk sebelum piston mencapai TMA di akhir langkah buang untuk
mempersiapkan langkah hisap. Dengan tujuan untuk menyisihkan semua gas
sisa pembakaran, klep buang tetap terbuka hingga setelah TMA. Derajat
overlaping sangat tergantung dari desain mesin dan seberapa cepat mesin
ini ingin bekerja.
manfaat dari proses overlaping :
- Sebagai pembilasan ruang bakar, piston, silinder dari sisa-sisa pembakaran
- Pendinginan suhu di ruang bakar
- Membantu exhasut scavanging (pelepasan gas buang)
- memaksimalkan proses pemasukkan bahan-bakar
Mesin dua tak adalah mesin pembakaran dalam yang dalam satu siklus pembakaran terjadi dua langkah piston, berbeda dengan putaran empat-tak yang mempunyai empat langkah piston dalam satu siklus pembakaran, meskipun keempat proses (intake, kompresi, tenaga, pembuangan) juga terjadi.
Mesin dua tak juga telah digunakan dalam mesin diesel, terutama rancangan piston berlawanan, kendaraan kecepatan rendah seperti mesin kapal besar, dan mesin V8 untuk truk dan kendaraan berat lainnya.
Prinsip kerja
Untuk memahami prinsip kerja, perlu dimengerti istilah baku yang berlaku dalam teknik otomotif :- TMA (titik mati atas) atau TDC (top dead centre), posisi piston berada pada titik paling atas dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling jauh dari poros engkol (crankshaft).
- TMB (titik mati bawah) atau BDC (bottom dead centre), posisi piston berada pada titik paling bawah dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling dekat dengan poros engkol (crankshaft).
- Ruang bilas yaitu ruangan dibawah piston dimana terdapat poros engkol (crankshaft), sering disebut dengan bak engkol (crankcase) berfungsi gas hasil campuran udara, bahan bakar dan pelumas bisa tercampur lebih merata.
- Pembilasan (scavenging) yaitu proses pengeluaran gas hasil pembakaran dan proses pemasukan gas untuk pembakaran dalam ruang bakar.
Langkah kesatu
Piston bergerak dari TMA ke TMB.- Pada saat piston bergerak dari TMA ke TMB, maka akan menekan ruang bilas yang berada di bawah piston. Semakin jauh piston meninggalkan TMA menuju TMB, tekanan di ruang bilas semakin meningkat.
- Pada titik tertentu, piston (ring piston) akan melewati lubang pembuangan gas dan lubang pemasukan gas. Posisi masing-masing lubang tergantung dari desain perancang. Umumnya ring piston akan melewati lubang pembuangan terlebih dahulu.
- Pada saat ring piston melewati lubang pembuangan, gas di dalam ruang bakar keluar melalui lubang pembuangan.
- Pada saat ring piston melewati lubang pemasukan, gas yang tertekan dalam ruang bilas akan terpompa masuk dalam ruang bakar sekaligus mendorong gas yang ada dalam ruang bakar keluar melalui lubang pembuangan.
- Piston terus menekan ruang bilas sampai titik TMB, sekaligus memompa gas dalam ruang bilas masuk ke dalam ruang bakar
Langkah kedua
Piston bergerak dari TMB ke TMA.- Pada saat piston bergerak TMB ke TMA, maka akan menghisap gas hasil percampuran udara, bahan bakar dan pelumas masuk ke dalam ruang bilas. Percampuran ini dilakukan oleh karburator atau sistem injeksi. (Lihat pula:Sistem bahan bakar)
- Saat melewati lubang pemasukan dan lubang pembuangan, piston akan mengkompresi gas yang terjebak dalam ruang bakar.
- Piston akan terus mengkompresi gas dalam ruang bakar sampai TMA.
- Beberapa saat sebelum piston sampai di TMA, busi menyala untuk membakar gas dalam ruang bakar. Waktu nyala busi sebelum piston sampai TMA dengan tujuan agar puncak tekanan dalam ruang bakar akibat pembakaran terjadi saat piston mulai bergerak dari TMA ke TMB karena proses pembakaran sendiri memerlukan waktu dari mulai nyala busi sampai gas terbakar dengan sempurna.
Perbedaan desain dengan mesin empat tak
- Pada mesin dua tak, dalam satu kali putaran poros engkol (crankshaft) terjadi satu kali proses pembakaran sedangkan pada mesin empat tak, sekali proses pembakaran terjadi dalam dua kali putaran poros engkol.
- Pada mesin empat tak, memerlukan mekanisme katup (valve mechanism)
dalam bekerja dengan fungsi membuka dan menutup lubang pemasukan dan
lubang pembuangan, sedangkan pada mesin dua tak, piston dan ring piston
berfungsi untuk menbuka dan menutup lubang pemasukan dan lubang
pembuangan. Pada awalnya mesin dua tak tidak dilengkapi dengan katup,
dalam perkembangannya katup satu arah (one way valve) dipasang antara
ruang bilas dengan karburator dengan tujuan :
- Agar gas yang sudah masuk dalam ruang bilas tidak kembali ke karburator.
- Menjaga tekanan dalam ruang bilas saat piston mengkompresi ruang bilas.
- Lubang pemasukan dan lubang pembuangan pada mesin dua tak terdapat pada dinding silinder, sedangkan pada mesin empat tak terdapat pada kepala silinder (cylinder head). Ini adalah alasan paling utama mesin 4 tak tidak menggunakan oli samping.
Kelebihan dan kekurangan
Kelebihan mesin dua tak
Dibandingkan mesin empat tak, kelebihan mesin dua tak adalah :- Mesin dua tak lebih bertenaga dibandingkan mesin empat tak.
- Mesin dua tak lebih kecil dan ringan dibandingkan mesin empat tak.
- Kombinasi kedua kelebihan di atas menjadikan rasio berat terhadap tenaga (power to weight ratio) mesin dua lebih baik dibandingkan mesin empat tak.
- Mesin dua tak lebih murah biaya produksinya karena konstruksinya yang sederhana.
Kekurangan mesin dua tak
Kekurangan mesin dua tak dibandingkan mesin empat tak- Efisiensi mesin dua tak lebih rendah dibandingkan mesin empat tak.
- Mesin dua tak memerlukan oli yang dicampur dengan bahan bakar (oli samping/two stroke oil) untuk pelumasan silinder mesin.
- Kedua hal di atas mengakibatkan biaya operasional mesin dua tak lebih tinggi dibandingkan mesin empat tak.
- Mesin dua tak menghasilkan polusi udara lebih banyak, polusi terjadi dari pembakaran oli samping dan gas dari ruang bilas yang terlolos masuk langsung ke lubang pembuangan.
- Pelumasan mesin dua tak tidak sebaik mesin empat tak, mengakibatkan usia suku cadang dalam komponen ruang bakar relatif lebih rendah.
No comments:
Post a Comment