Dasar-dasar Otomotif

Dasar-dasar Otomotif
Kita ketahui bersama bahwa roda-roda kendaraan memerlukan adanya tenaga luar yang memungkinkan kendaraan dapat bergerak serta dapat mengatasi segala kondisi dalam perjalanan. Sumber dari luar yang menghasilkan tenaga disebut mesin.  Mesin merupakan alat yang dapat merubah tenaga air, panas, listrik, uap, tenaga atom, dsb menjadi tenaga mekanik.

klasifikasi motor bakar

Mesin yang merubah tenaga panas menjadi tenaga mekanik disebut motor bakar (thermal engine), motor bakar dapat dikelompokkan menjadi beberapa klasifikasi.
Sebagian besar jenis kendaraan yang banyak kita jumpai termasuk dalam klasifikasi motor pembakaran dalam (internal combustion engine) dengan mesin bensin dan mesin diesel. Kedua jenis motor ini memiliki karakteristik yang berbeda.

1. Karakteristik mesin bensin: – kecepatannya tinggi dan tenaganya besar, mudah pengoperasiannya, pembakarannya sempurna, umumnya digunakan untuk mobil penumpang dan truk yang kecil dsb.
2. karakteristik mesin diesel: – Efisiensi panasnya tinggi, bahan bakar hemat, kecepatannya lebih rendah dibanding mesin bensin, getarannya besar dan agak berisik, harga lebih mahal, umumnya digunakan untuk kendaraan jarak jauh (kendaraan niaga, truk besar dsb.)

Mesin Bensin
Mesin bensin dikelompokkan menjadi 2 jenis mesin yaitu mesin/motor 2 tak dan mesin/motor 4 tak.

langkah kerja motor 4 tak

Motor 4 tak adalah motor dimana dalam menyelesaikan 1 sklus pembakaran memerlukan 4 kali langkah torak dengan 2 kali putaran poros engkol.
Langkah hisap:
Katup masuk terbuka, katub buang tertutup, torak bergerak dari TMA ke TMB, akibat gerakan torak menimbulkan kevakuman di dalam silinder sehingga campuran bahan bakar dan udara terhisap masuk ke ruang silinder.
Langkah Kompresi:
Katup masuk dan katup buang tertutup, torak bergerak dari TMB ke TMA, akibat gerakan torak terjadi penekanan atau kompresi campuran bahan bakar dan udara sehingga temperatur di dalam ruang bakar meningkat, sesaat sebelum torak mencapai TMA busi memercikkan bunga api.
Langkah Usaha;
Katup masuk dan katup buang tertutup, akibat percikan bunga api busi terjadi ledakan pembakaran yang menimbulkan tekanan yang menyebabkan torak bergerak dari TMA ke TMB, bergeraknya torak ke TMB meneruskan tenaga penekanan ke poros engkol.
Langkah Buang:
Katup masuk tertutup, katup buang terbuka, torak bergerak dari TMB ke TMA, akibat gerakan torak gas sisa pembakaran terdorong ke luar melalui exhouse manifol.

langkah kerja motor 2 tak

Motor 2 tak adalah motor dimana dalam menyelesaikan 1 sklus pembakaran memerlukan 2 kali langkah torak dengan 1 kali putaran poros engkol.

• Saat torak bergerak dari TMB ke TMA: – di bawah torak terjadi penghisapan campuran bahan bakar dan udara dari karburator, diatas torak terjadi kompresi sehingga temperatur meningkat sesaat sebelum torak sampai TMA busi memercikkan bunga api.
• Saat torak bergerak dari TMA ke TMB: – di atas torak terjadi usaha akibat terjadinya ledakan pembakaran yang diteruskan ke poros engkol, saluran buang terbuka sehingga gas sisa pembakaran keluar, rongga bilas terbuka sehingga gas baru masuk ke ruang bakar. di bawah torak saluran masuk tertutup akibat gerakan torak dari TMA ke TMA terjadi kompresi bawah yang mendorong campuran bahan bakar dan udara naik ke ruang bakar melalui rongga bilas.
• perbedaan antara motor bensin dan disel
  Dari prinsip kerja engine dapat dilihihat perbedaan antara engine bensin dengan disel. Secara garis besar komponen – komponen engine bensin dan disel hampir sama, yang membedakan antara keduanya adalah seperti pada tabel berikut berikut:

  Item	Motor Diesel	Motor Bensin
  Siklus Pembakaran	Siklus Sabathe	Siklus Otto
  Tekanan kompresi	16-22 Kg/cm2	9-12 Kg/cm2
  Ruang bakar	Rumit	Sederhana
  Percampuran bahan bakar	Diinjeksikan pada akhir	Dicampur dalam

  Item	Motor Diesel	Motor Bensin
  	langkah	karburator
  Metode penyalaan	Terbakar sendiri	Percikan busi
  Bahan bakar	Solar	Bensin
  Getaran suara	Besar	Kecil
  Efisiensi panas (%)	30-40	22-30

  2.Jenis-jenis engine
          a)   Engine ditinjau dari jumlah silindernya
  Bila ditinjau dari jumlah silindernya ada engine dengan silinder satu, dua, tiga, empat, enam, delapan dan seterusnya.
          b)   Engine ditinjau dari susunan silindernya
  Bila ditinjau dari susunan silindernya engine terbagi menjadi beberapa Tipe yaitu: tipe in-line, tipe V dan tipe horizontal berlawanan.
          c)   Engine ditinjau dari penempatan mekanisme katupnya
  Bila ditinjau dari mekanisme katupnya engine dibagi menjadi: tipe Over Head Valve (OHV), tipe Over Head Cam shaft (OHC) dan tipe Double Over Head Cam shaft (DOHC).
          d)   Engine bila ditinjau dari penggerak mekanik katupnya
  Bila ditinjau dari penggerak mekanik katupnya: dengan penggerak roda gigi, timing chain dan timing belt. Perhatikan gambar-gambar berikut:
  
  
          e)   Engine bila ditinjau dari penggunaan bahan bakarnya
  Bila ditinjau dari penggunaan bahan bakarnya engine dibagi: Engine gasoline (motor bensin), engine diesel, engine cerosine (motor minyak tanah) dan engine LPG. Untuk keperluan kendaraan motor bensin dan disel relatif lebih banyak digunakan.
  3.   Komponen-komponen Engine
  Engine terdiri dari komponen-komponen engine dan bagian-bagian pendukung kerja engine. Yang dimaksud komponen-komponen engine meliputi: Blok silinder, kepala silinder, mekanik katup, kelengkapan piston, poros engkol, poros nok dan roda penerus. Sedang bagianbagian penunjang kerja engine meliputi: Sistem pendinginan, system pelumasan, sistem bahan bakar dan sistem pengapian.
            a)   Blok silinder (cylinder block)
  Pada bagian linernya sebagai tempat terjadinya proses pembakaran. Selain itu juga sebagai tempat kerjanya komponen-komponen yang lain seperti piston, poros engkol, poros nok. Pada bagian atas bloksilinder dipasang kepala silinder dan pada bagian bawah dipasang panci oli
            b)   Kepala silinder (Cylinder Head)
  Membentuk ruang bakar atau tempat ruang bakar tambahan. Pada kepala silinder juga digunakan untuk menempatkan kelengkapan mekanik katup, saluran pemasukan dan juga saluran pembuangan.
  Keterangan gambar kepala silinder:
  Ø  Spark plug (Busi): untuk meloncatkan api tegangan tinggi.
  Ø  Adjusting shim: penyetel celah katup
  Ø  Valve lifter: Sebagai pengangkat katup
  Ø  Exaust valve: untuk membuka dan menutup saluran buang
  Ø  Valve guide: Untuk penghantar gerakan katup
  Ø  Gasket: sebagai perapat
  Ø  Water jacket: untuk saluran air pendingin
  Ø  Cylinder block: untuk tempat pembakaran/tempat bekerjanya Piston.
  Ø  Piston : untuk merubah tenaga panas menjadi tenaga mekanik.
  Ø  Combustion chamber : untuk tempat pembakaran
  Ø  Valve seat : sebagai tempat dudukan kepala katup
  Ø  Oil seal : Sebagai perapat oli agar tidak masuk ke ruang bakar
  Ø  Intake valve: untuk membuka dan menutup saluran pemasukan.
  Ø  Valve keepers: sebagai pengunci antara katup dengan pegas katup.
  Ø  To exhaust manifold : disambung dengan manifold buang
  Ø  To intake manifold : disambung dengan manifold masuk
  Pada kepala silinder juga diletakkan atau dibentuk ruang bakar (Combustion Chamber). Ada beberapa jenis ruang bakar untuk motor bensin yaitu jenis: setengah bulat, baji, bak mandi dan pent roof.
  Sedangkan jenis ruang bakar untuk motor disel Injeksi langsung (Direct Injection) ada: Multi Spherical, Hemispherical dan Spherical 
  Ruang bakar untuk motor disel injeksi tidak langsung (indirect injection) ada: ruang bakar kamar depan (Pre combustion chamber, ruang bakar kamar pusar (Swirl chamber) dan model sel udara (Air cell)
  Keterangan gambar ruang bakar:
  Ø  Nozzle (injector): untuk menyemprotkan bahan bakar ke ruang Bakar.
  Ø  Pre combustion chamber : untuk tempat pembakaran awal
  Ø  Glow plug (Busi pijar) : untuk pemanas ruang bakar
  Ø  Combustion chamber : untuk tempat pembakaran utama
      c)   Mekanik katup (valve mekanism)
  Katup pada umumnya diletakkan pada kepala silinder. Metode penggerak mekanik katup menggunakan: timing gear, timing chain atau dengan timing belt. Adapun fungsi katup untuk membuka dan menutup ruang bakar sesuai proses yang terjadi di dalam silinder.
  Model timing gear digunakan pada motor jenis OHV (Over Head Valve) dan menggunakan lifter serta push rod.
  Timing gear : untuk penghubung putaran poros engkol dengan poros nok, sekaligus menepatkan posisi katup dengan piston.
  Model timing chain digunakan pada motor jenis OHC (Over Head Cam shaft) atau DOHC (Double Over Head Cam shaft). Poros Noknya terletak pada kepala silinder, digerakkan oleh rantai, serta Roda gigi sprocket sebagai pengganti timing gear. Tegangan rantai diatur oleh tensioner dan getarannya diredam oleh Vibration damper.
  Pada model timing belt, poros nok digerakkan oleh sabuk yang Bergigi sebagai pengganti rantai. Jenis ini tidak memerlukan tensioner dan pelumasan. Cam shaft dan crank shaft timing pulley: untuk menepatkan posisi katup dengan piston.
           d)  Kelengkapan Piston (Piston Assy)
  Piston berfungsi menghisap dan mengkompresi campuran bahan bakar dan udara pada motor bensin atau udara murni pada motor disel, juga sebagai pembentuk ruang bakar. Selain itu piston juga meneruskan tenaga panas hasil pembakaran menjadi tenaga mekanik pada poros engkol melalui batang piston. Kelengkapan piston terdiri dari: Piston, ring piston, pena piston dan batang piston.
  Keterangan gambar konstruksi piston:
  Ø  Compression ring grooves: untuk menempatkan ring kompresi
  Ø  Oil ring grooves: untuk menempatkan ring oli
  Ø  Piston pin boss: untuk bantalan dudukan pena piston
  Ø  Piston pin hole: untuk menempatkan pena piston
  Ø  Lands: sebagai pembatas ring piston
  Ø  Skirt: sebagai penyerap panas.
  
  
  Ring piston terdiri dari ring kompresi (compression ring) dan ring Oli (oil ring). Ring kompresi sebagai perapat kompresi sekaligus Perapat agar pembakaran tidak merambat ke bawah piston. Sedang ring oli untuk menyapu oli pelumas pada dinding silinder agar kembali ke panci oli. Untuk motor dua langkah tidak menggunakan ring oli karena panci oli terpisah dengan ruang engkol.
  
  
  Pena piston berfungsi menyambung piston dengan batang piston agar dapat bergerak sesuai fungsinya masing-masing. Oleh sebab itu penyambungan pena piston ada beberapa tipe, antara lain: tipe Fixed, full floating dan semi floating
  Batang piston berfungsi untuk merubah gerak lurus pada piston
  menjadi gerak putar pada poros engkol.
  Small end : untuk menempatkan pena piston
  Big end : untuk pemegang pin journal pada poros engkol
  Conecting rod bearings : sebagai bantalan
  Oil hole : untuk menyalurkan oli pendingin menuju piston
  Conecting rod cap : sebagai penahan connecting rod dengan pin
  Journal.
            e)  Poros engkol (Crank shaft)
  Poros engkol menerima beban dari piston dan batang piston, akibat tenaga hasil pembakaran. Poros ini berfungsi untuk meneruskan tenaga/putaran ke roda penerus.
  Keterangan gambar konstruksi piston:
  Ø  Oil hole: Untuk saluran pelumasan
  Ø  Crank pin: untuk tempat tumpuan big end batang piston
  Ø  Crank journal: sebagai titik tumpu pada blok motor
  Ø  Counter balance weight: sebagai bobot penyeimbang putaran
            f)   Poros nok (Cam shaft)
  Poros nok adalah sebuah poros yang dilengkapi dengan nok-nok sebagai penggerak mekanik katup. Poros nok sebagai penggerak mekanik katup ada yang hanya untuk katup buang atau katup masuk saja, ada pula yang sekaligus menggerakkan katup masuk dan buang.
  Keterangan gambar Camshaft:
  Ø  Journal: sebagai titik tumpu putaran poros
  Ø  Cam shaft drive gear: sebagai gigi pemutar
  Ø  Cam shaft driven gear: sebagai gigi yang diputarkan
  Ø  Intake cam shaft: penggerak mekanik katup masuk
  Ø  Exhaust cam shaft: penggerak mekanik katup buang
  Ø  Cam shaft timing pulley: untuk menepatkan posisi katup dengan piston.
  Ø  Cut-out groove: untuk menggerakkan didtributor
            g)  Roda penerus (Fly wheel)
  Roda penerus dipasang pada out put poros engkol dan berfungsi sebagai penerus putaran/tenaga dari mesin ke sistem pemindah tenaga kendaraan (Power train). Kecual i itu roda penerus juga untuk meneruskan putaran dari motor starter ke poros engkol agar mesin dapat distart.
            h)  Panci oli (Oil punch)
  Panci oli dipasang pada blok motor paling bawah dan berfungsi sebagai penampung oli motor.
            i)    Sistem pendinginan (Cooling System)
  Secara umum sistem pendinginan engine bensin dan disel sama. Sedangkan fungsi utama sistem pendinginan adalah untuk mengontrol suhu kerja engine. Untuk dapat melaksanakan fungsinya, sistem pendinginan dilengkapi dengan komponenkomponen berikut:
  Radiator: menampung air pendingin untuk didinginkan.
  Slang bawah radiator: Untuk mengalirkan air ke engine.
  Slang atas radiator: Untuk mengalirkan air panas dari engine.
  Thermostaat: Sebagai pengontrol suhu kerja engine.
  Pompa air/Water pump: untuk mensirkulasikan air.
            Tali kipas/Fan belt: Untuk menggerakkan kipas pendingin.