-
1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kendaraan merupakan sebuah alat transportasi, baik yang
penggeraknya mesin
maupun yang digerakkan oleh makhluk hidup, diciptakan untuk
membantu
meringankan pekerjaan manusia (Wikipedia.com, 2012).
Namun dalam makalah ini penulis membahas mengenai kendaraan
bermotor
khususnya kendaraan bermotor bakar atau sering dikenal dengan
motor bensin. Untuk
menunjang bekerjanya suatu kendaraan pastilah dibutuhkan
mekanisme penggerak
kendaraan seperti mesin, propeller shaft hingga roda.
Maka dari itu secara lebih khusus lagi pada makalah kali ini
penulis membahas
mengenai mekanisme penggerak mesin di motor bensin beserta
kelengkapaannya.
Dalam hal ini secara umum yang penulis maksud akan membahas
mengenai macam-
macam piston beserta kelengkapannya, blok silinder dengan
silindernya, hingga
pekerjaan pada mekanisme engkol. Oleh karena itu penulis memberi
makalah ini
judul Piston, Silinder, dan Mekanisme Poros Engkol.
1.2 Rumusan Masalah
Dari seluruh latar belakang yang penulis jabarkan di atas, maka
rumusan masalah
pada makalah kali ini adalah.
1. Apa saja macam piston dan kelengkapannnya?
2. Apa itu blok silinder dan silinder?
3. Bagaimana pekerjaan pada mekanisme engkol?
1.3 Tujuan Penulisan
Makalah yang penulis buat memiliki tujuan sebagai berikut.
1. Untuk mengetahui macam-macam piston dan kelengkapannya.
2. Untuk mengetahui blok silinder dan silinder.
3. Untuk mengetahui pekerjaan mekanisme engkol.
-
2
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Macam-macam Piston dan Kelengkapannya
Piston adalah sebuah komponen dari mesin yang utama. Pada piston
yang
bergerak terjadilah langkah hisap yang terjadi karena vakum pada
slinder,kompresi
karene piston memampatkan udara, menerima tenaga yang dihasilkan
dari
pembakaran untuk di diteruskan pada mekanisme kebatang piston
dan engkol, serta
mendorong gas sisa untuk di buang menuju atmosfir. Hal ini semua
mengacu pada
pernyataan Akukha (dalam akukha.blogspot.com, 2010).
Macam macam piston itu sendiri sebagai berikut.
1. Split piston
Pada piston tipe ini terdapat alur dibagian luar yang segaris
dengan lubang pin
piston. Biasanya alurnya berbentuk setengah bulat atau model U
.
2. . Slipper piston
Piston tipe ini memiliki coakan pada bagian bawah badan piston.
Adapun tujuan
pembuatan coakan ini adalah untuk memperendek langkah piston
sehingga dapat
dihasilkan mesin dengan perbandingan kompresi yang tinggi serta
dengan ketinggian
mesin yang lebih pendek.
-
3
3. Authothermic piston
Pada piston ini terdapat sebuah kawat baja yang berupa ring,
yang mana kawat ini
berfungsi untuk menyerap panas pada bagian kepala piston,
sehingga pemuaian yang
berlebihan pada piston dapat dihindari.
4. Oval piston
Piston jenis ini memiliki bentuk oval , sehingga ketika mesin
telah hidup dan
panas mesin sudah mulai mencapai suhu kerja, maka piston ini
akan mengalami
perubahan sehingga menjadi bulat benar. Pembuatan bagian oval
ini lah yang akan
menyerap panas di piston agar tidak terjadi pemuaian piston yang
berlebihan
sehingga piston dapat terkancing atau menggesek dinding silinder
blok.
-
4
Sedangkan dari sumber serupa untuk kelengkapan piston adalah
sebagai berikut.
1. Ring piston/ ring kompresi
Ring piston berfungsi untuk menahan gas kompresi yang
kemungkinan bocor
melalui celah piston dengan silinder teruama pada kondisi mesin
dingin. Ring piston
di letakan pada ulir piston yang terdapat pada luar piston.
Biasanya terdapat 3 ring
pada piston, yang pertama dan kedua ring kompresi untuk menahan
gas di atas piston
tidak masuk ke bwah piston. Untuk ring yang ke 3 dibwah sendiri
adalah ring oli
yang berfungsi untuk memberikan pelumasan pada piston,dinding
silinder dan pin
torak.
2. Pin piston
-
5
Pin piston berfungsi untuk mengikat torak pada batang torak. Pin
torak berbentuk
silinder untuk efisiensi agar ringan,jika dibuat pejal makan
beban torak akan
bertambah. Pin toral di kunci pada torak dengan menggunakan ring
C
3. Batang piston
Batang piston berfungsi untuk meneruskan tenaga yang di peroleh
dari piston
untuk ditruskan pada poros engkol yang akan di merubah gerak
bolak balik piston
menjadi gerak putar pada engkol.
2.2 Blok Silinder dan Silinder
Silinder blok berfungsi sebagai ruang bakar & tempat
bergerak piston dimana
piston mengubah energi panas menjadi energi gerak. Pada mesin
yang sistem
pendinginannya tidak menggunakan radiator,pada silinder bloknya
terdapat sirip-sirip
-
6
pendingin, gunanya untuk menyebarkan panas dari dalam
keluar,sehingga suhu mesin
tidak cepat panas.
Blok silinder dan ruang engkol merupakan bagian utama dari motor
bakar.
Bagian-bagian lain dari motor dipasangkan di dalam atau pada
blok silinder,sehingga
terbentuk susunan motor yang lengkap. Pada blok silinder ini
terdapat lubang silinder
yang berdinding halus,dimana torak bergerak bolak-balik dan pada
bagian sisi-sisi
blok silinder dibuatkan sirip-sirip maupun lubang-lubang mantel
air pendingin yang
digunakan untuk pendinginan motor. Silinder bersama-sama dengan
kepala silinder
membentuk ruang bakar, yaitu tempat melaksanakan pembakaran
bahan bakar.
Blok silinder dan ruang engkol dapat dituang menjadi satu bagian
atau
terpisah satu sama lain, kemudian disatukan dengan baut-baut.
Variasi lain dalam
konstruksi blok silinder ialah dengan pemasangan tabung silinder
ke dalam blok
silinder. Tabung ini dibuat dari besi tuang atau baja tuang.
Fungsi blok silinder antara lain sebagai dudukan kepala
silinder, sebagai
dudukan silinder liner, dan sebagai dudukan mekanisme poros
engkol. Sedangkan
fungsi silinder sebagai langkah bakar torak.
-
7
Pada umumnya, bentuk dan kontruksi blok silinder pada beberapa
faktor .
Faktor-faktor itu antara lain jumlah silinder, susunan silinder,
diameter silinder,
langkah torak, volume langkah, perbandingan kompresi, susunan
katup, cara
pendinginan silinder, bahan yang digunakan, bentuk tuangan, cara
penungan dan
penyelesaian benda tuang.
a.) Sebaris.
- kontruksi sederhana
- baik untuk 2 silinder sampai 6 silinder
b.) Bentuk V
- kontruksi lebih pendek
- baik untuk 6 silinder sampai 12 silinder
-
8
- sifat getaran paling buruk sehingga jarang digunakan untuk
2atau 4 silinder
c.) Boxer ( Tidur )
- konstruksi lebih rendah tapi lebar
- baik untuk 2 silinder sampai 12 silinder
Hal ini semua penulis rangkum dalam Coilku.com (2013).
2.3 Pekerjaan Mekanisme 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 piston dapat dirobah menjadi
gerak putar pada
poros engkol.
Bobot pengimbang dapat juga dipasang dengan membautkannya pada
poros
engkol. Aksi yang berlawanan ini juga akan meredam getaran
mesin.
-
9
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.
-
10
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
(bearing dan journal). 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.
Kerusakan pada poros engkol/poros engkol:
-Poros engkol aus
akibatnya:suara mesin berisik dari arah krug as,mesin cepat
panas
Perbaikannya:ganti krug as
-Pen krug as aus
akibatnya:suara motor berisik,mesin bisa macet.
Perbaikannya:ganti pen krug as
-Lahger krug as aus
akibatnya:suara mesin berisik,mesin macet
Perbaikannya:ganti lahger krug as
-Seal krug as aus/rusak
akibatnya:bocor kompresi ckarter
Perbaikannya:ganti seal krug as
Lubang spi generator aus
akibatnya:generator berputar tidak normal
Perbaikannya:lubang spi di las &di bubut.
-Drat ulir rotor rusak
akibatnya generator kendor,motor hidup tidak normal
Perbaikannya:perbaiki drat di tukang las/bubut
-
11
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.
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
piston.
2.Bantalan jenis sisipan yang sangat persisi, yang digunakan
sebagai dudukan poros
engkol pada blok silinder atau pada ujung besar batang
piston.
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
-
12
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.
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.
-
13
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.
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 sisi luar roda penerus.
Pinion motor
starter akan berkaitan dengan gigi pada roda penerus sehingga
mesin berputar selama
mesin akan dihidupkan untuk saat permulaan.
-
14
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Kesimpulan pada makalah ini adalah piston merupakan komponen
penggerak
utama mesin dan komponen yang melakukan langkah hisap serta
buang. Macam-
macam piston yakni split piston, slipper piston, autothermic
piston, dan oval piston.
Didalamnya sendiri terdapat ring piston, pin piston, dan batang
piston.
Sedangkan blok silinder sendiri merupakan tempat terjadinya
pembakaran dan
bergeraknya piston itu sendiri.
Dan yang terakhir mekanisme poros engkol merupakan kerjanya
poros engkol
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. Ini lah
yang terjadi dalam
mekanisme poros engkol.
3.2 Saran
Dari makalah yang telah penulis buat ini diharapkan pembaca
setelah membaca
makalah makin mengetahui mengenai piston, silinder, hingga poros
engkol. Sehingga
dengan pengetahuan yang bertambah diharapkan masa depan anak
Indonesia makin
banyak terbentuknya pribadi yang cerdas untuk menciptakan
inovasi baru dalam
dunia otomotif Indonesia.
-
15
DAFTAR RUJUKAN
Wikipedia.com. 2012. Kendaraan, (Online),
(http://id.wikipedia.org/wiki/
Mobil_berbahan_bakar_air.html), diakses 22 Oktober 2013.
Akukha.com. 2010. Macam-macam Piston dan Pengetian dari Piston,
(Online),
(http://akukha.blogspot.com/2010/06/macam-macam-piston-pengertian-
dari.html), diakses 22 Oktober 2013.
Coilku.com. 2013. Blok Silinder, (Online),
(http://coilku.com/2013/blok_silinder.
html), diakses 22 Oktobe 2013.