BAB IILANDASAN TEORI2.1. MOTOR PENGGERAK MULAMotor penggerak
mula adalah suatu motor yang merubah tenaga primer yang tidak
diwujudkan dalam bentuk aslinya, tetapi diwujudkan dalam bentuk
tenaga mekanis.Contoh : Motor Penggerak MulaJenis tenaga primer
Turbin air- Aliran air Mesin uap- Aliran uap akibat pembakaran
Motor bakar- Kimia bahan bakar Kincir angin- Aliran angin
Motor penggerak mula pada dasarnnya dibedakan menjadi dua macam
yaitu Fuel System dan Non-Fuel System. 2.1.1. Motor Penggerak Mula
Fuel SystemDitinjau dari cara memperoleh energi thermal ini mesin
kalor dibagi menjadi dua golongan, yaitu External Combustion Engine
dan Internal Combustion Engine.1. External Combustion Engine
(ECE)Pada mesin pembakaran luar atau sering disebut juga sebagai
external combustion engine (ECE) proses pembakaran terjadi di luar
mesin, energi thermal dari gas hasil pembakaran dipindahkan ke
fluida kerja mesin melalui dinding pemisah.Intinya antara mesin
yang menghasilkan energy (fluida) dengan yang menggunakan terpisah
oleh sekat / dinding. Sehingga terletak di tempat yang berbeda yang
dipisah dengan sekat.Contoh dari mesin pembakaran luar adalah steam
turbine dan gas turbine.a) Turbin Uap (Steam Turbine)merupakan
suatu penggerak mula yang mengubah energi potensial uap menjadi
energy kinetikdan selanjutnya diubah menjadi energi mekanis dalam
bentuk putaran poros turbin. Prinsip Kerja Turpin UapPoros turbin,
lansung atau dengan bantuan roda gigi reduksi, dihubungkan dengan
mekanisme yang akan digerakkan. Tergantung pada jenis mekanisme
yang digunakan, turbin uap dapat digunakan pada berbagai bidang
seperti pada bidangindustri, untuk pembangkit tenagalistrikdan
untuktransportasi. Pada proses perubahan energi potensial menjadi
energi mekanisnya yaitu dalam bentuk putaran poros dilakukan dengan
berbagai cara. Komponen Utama Turbin UapKomponen-komponen Utama
Sistem Turbin Uap Secara umum komponen-komponen utama dari sebuah
turbin uap adalah : Gambar 2.1. Komponen-Komponen Turbin Uap Nosel,
sebagai media ekspansi uap yang merubah energi potensial menjadi
energi kinetik. Sudu, alat yang menerima gaya dari energi kinetik
uap melalui nosel. Cakram, tempat sudu-sudu dipasang secara radial
pada poros. Poros, sebagai komponen utama tempat dipasangnya
cakram-cakram sepanjang sumbu. Bantalan, bagian yang berfungsi
uuntuk menyokong kedua ujung poros dan banyak menerima beban.
Kopling, sebagai penghubung antara mekanisme turbin uap dengan
mekanisme yang digerakkan. b) Turbin Gas (Gas-turbine)adalah suatu
alat yang memanfaatkan gas sebagai fluida untuk memutar turbin
dengan memanfaatkan kompresor dan mesin pembakaran internal. Sistem
turbin gas terdiri dari tiga komponen utama, yaitu kompresor, ruang
bakar dan turbin.
Gambar 2.2. Komponen-Komponen Turbin Gas2. Internal Combustion
Engine (ICE)Pada mesin pembakaran dalam atau sering disebut juga
sebagai internal combustion engine (ICE), proses pembakaran
berlangsung di dalam motor bakar itu sendiri sehingga gas
pembakaran yang terjadi sekaligus berfungsi sebagai fluida
kerja.Motor pembakaran dalam dibedakan menjadi 3 yaitu, motor
bakar, motor bensin (otto) dan motor diesel.Motor bakar torak dapat
diklasifikasikan atas mesin bensin dan mesin diesel. Perbedaan
pokok antara kedua mesin ini ada pada sistem penyalaannya. Pada
motor bensin penyalaan bahan bakar dilakukan oleh percikan bunga
api listrik dari busi. Oleh sebab itu mesin bensin dikenal juga
dengan sebutan spark ignition engine. Sedangkan pada mesin diesel
penyalaan bahan bakar terjadi dengan sendirinya, oleh sebab itu
mesin diesel disebut juga dengan compression ignition engine. a.
Motor Pembakaran Dalam Jenis Spark Ignition (SIE) Motor Otto, atau
Beau de Roches merupakan mesin pengkonversi energi tak langsung,
yaitu dari energi bahan bakar menjadi energi panas dan kemudian
baru menjadi energi mekanis. Jadi energi kimia bahan bakar tidak
dikonversikan langsung menjadi energi mekanis. Prinsip Kerja Motor
Bakar Jenis SIEMotor bakar (bensin) dibagi menjadi dua, yaitu motor
bensin 2 langkah (two stroke engine) dan motor bensin 4 langkah (4
stroke engine).Motor bensin dua langkah adalah motor yang pada dua
langkah torak/piston (satu putaran engkol) sempuma akan
menghasilkan satu tenaga kerja (satu langkah kerja).1. Langkah
kompresi Dimulai dengan penutupan saluran masuk dan keluar Kemudian
menekan isi silinder dan menghisap campuran bahan bakar udara
bersih ke dalam rumah engkol. Bila piston mencapai titik mati atas,
pembakaran dimulai.
2. Langkah ekpansi Ketika piston bergerak mencapai titik
tertentu sebelum titik mati bawah, pada awalnya saluran buang dan
kemudian saluran masuk terbuka. Ketika saluran masuk terbuka,
campuran bahan bakar dan udara bersih tertekan di dalam rumah
engkol, mengalir ke dalam silinder. Piston dan saluran-saluran
umumnya dibentuk untuk membelok kan campuran yang masuk langsung
menuju saluran buang dan juga ditujukan untuk mendapatkan
pembilasan gas residu secara efektif.
Gambar 2.3. Prinsip Kerja Motor Bensin 2 LangkahMotor bensin
empat langkah adalah motor yang pada setiap empat langkah torak
piston (dua putaran engkol) sempuma menghasilkan satu tenaga kerja
(satu langkah kerja).1. Langkah pemasukan Dimulai dengan piston
pada titik mati atas dan berakhir ketika piston mencapai titik mati
bawah. Untuk menaikkan massa yang terhisap, katup masuk terbuka
saat langkah ini dan menutup setelah langkah ini berakhir.
2. Langkah kompresi, Ketika kedua katup tertutup dan campuran di
dalam silinder terkompresi ke bagian kecil dari volume awalnya.
Sesaat sebelum akhir langkah kompresi, pembakaran dimulai dan
tekanan silinder naik lebih cepat 3. Langkah ekspansi Dimulai saat
piston pada titik mati atas dan berakhir sekitar 45o sebelum titik
mati bawah. Gas bertekanan tinggi menekan piston turun dan memaksa
engkol berputar. Ketika piston mencapai titik mati bawah, katup
buang terbuka untuk memulai proses pembuangan dan menurunkan
tekanan silinder hingga mendekati tekanan pembuangan.4. Langkah
pembuangan, Dimulai ketika piston mencapai titik mati bawah. Ketika
katup buang membuka, piston menyapu keluar sisa gas pembakaran
hingga piston mencapai titik mati atas. Bila piston titik mati
atas, katup masuk membuka, katup buang tertutup. dimulai lagi.
Gambar 2.4 Prinsip Kerja Motor Besin 4 Langkahb. Motor
Pembakaran Dalam Jenis Compression Ignition (CIE)Konsep pembakaran
pada motor diesel adalah melalui proses penyalaan kompresi udara
pada tekanan tinggi. Pembakaran itu dapat terjadi karena udara
dikompresi pada ruang dengan perbandingan kompresi jauh lebih besar
daripada motor bensin (7-12), yaitu antara 14-22. Akibatnya. Udara
akan mempunyai tekanan dan temperatur melebihi suhu dan tekanan
penyalaan bahan bakar. Sistem kerja motor diesel dapat dibedakan
atas dua langkah dan empat langkah.Prinsip Kerja Motor Bakar Jenis
CIE dapat dilihat pada halaman selanjutnya. Motor Diesel 2
LangkahKetika piston berada pada TMB, saluran-saluran masuk
terbuka, dan udara mengalir ke dalam silinder dengan tekanan tinggi
karena blower. Pada saat yang sama gas buang terbuang keluar
melalui katup-katup buang yang terbuka pada bagian atas
silinder.Ketika piston naik, saluran-saluran masuk tertutup,
katup-katup buang menutup, dan udara dalam silinder tertekan
(Gambar 2.5 - Kiri) . Bahan bakar diinjeksikan ketika piston berada
dekat titik mati atas dan terbakar oleh panas yang dihasilkan oleh
penekanan udara. Gas berekspansi menekan piston turun untuk
menghasilkan tenaga (Gambar 2.5 - Kanan).
Gambar 2.5. Prinsip Kerja Mesin Diesel 2 Langkah Motor Diesel 4
LangkahSama halnya dengan motor otto, motor diesel empat langkah
bekerja bila empat kali gerakan piston (dua kali putaran engkol)
menghasilkan satu kali kerja. Secara skematis prinsip kerja motor
diesel empat langkah dapat dijelaskan sebagai berikut :1. Langkah
pemasukan Pada langkah ini katup masuk membuka dan katup buang
tertutup. Udara mengalir ke dalam silinder.2. Langkah Kompresi Pada
langkah ini kedua katup menutup, piston bergerak dari TMB ke TMA
menekan udara yang ada dalam silinder. Sesaat sebelum mencapai TMA,
bahan bakar diinjeksikan.3. Langkah ekspansi Karena injeksi bahan
bakar ke dalam silinder yang bertemperatur tinggi, bahan bakar
terbakar dan berekspansi menekan piston untuk melakukan kerja
sampai piston mencapai TMB. Kedua katup tertutup pada langkah ini.
4. Langkah Buang Ketika piston hampir mencapai TMB, katup buang
terbuka, katup masuk tetap tertutup. Ketika piston bergerak menuju
TMA gas sisa pembakaran terbuang ke luar ruang bakar. Akhir langkah
ini adalah ketika piston mencapai TMA. Siklus kemudian berulang
lagi.
Gambar 2.5 Prinsip Kerja Mesin Diesel 4 Langkah2.1.2 Perbedaan
Mesin Bensin dan Mesin DieselJika diperhatikan lebih jauh terdapat
banyak perbedaan antara mesin bensin dan mesin diesel, antara lain
: 1. Langkah Hisapa. Mesin bensin : Campuran udara dan bensin masuk
ke ruang bakar.b. Mesin diesel : Hanya udara yang masuk ke ruang
bakar.2. Langkah Kompresia.Mesin bensin : Piston mengkompresi bensi
dan udara.b. Mesin diesel : Piston yang mengkompresi udara untuk
menaikkan tekanan dan temperaturnya.3. Langkah Pembakarana. Mesin
bensin : Campuran bensin-udara dibakar dengan percikan bunga api
dari busi.b. Mesin diesel : Bahan bakar diinjeksikan pada udara.
yang bertekanan dan terbakar dengan sendirinya.4. Langkah
Pembuangana. Mesin bensin : Piston mendorong gas buang keluar dari
silinder.b. Mesin diesel : Piston mendorong gas buang keluar dari
silinder.5. Power Output Regulationa. Mesin bensin : Dikontrol
melalui jumlah bahan bakar yang tersedia.b. Mesin diesel :
Dikontrol melalui jumlah bahan bakar yang tersedia.2.1.3 Kelebihan
Dan Kekurangan Mesin Bensin dan Mesin DieselBerikut ini adalah
perbandingan kelebihan dan kekurangan antara mesin bensin dan mesin
diesel: 1. Getaran (kenyamanan pengendara dan penumpang) Mesin
bensin lebih halus dibandingkan mesin diesel. Hal ini disebabkan
karena mesin diesel menggunakan mekanisme kompresi tinggi dalam
proses pembakarannya (lebih tinggi dibandingkan mesin bensin).2.
Performa Mesin bensin memiliki Horse Power (Daya Kuda) lebih besar
dibandingkan mesin Diesel. Namun mesin Diesel memiliki torsi yang
lebih besar terutama pada putaran bawah.3. Durability
(Ketahanan/keawetan) Mesin diesel memang terkenal bandel. Bila
dirawat dengan benar mesin diesel bisa bekerja lebih lama daripada
mesin bensin.4. Efisiensi Mobil bermesin Diesel dapat dikatakan
lebih efisien dari mobil bermesin diesel dengan kapasitas yang
sama.5. Ramah Lingkungan Mesin bensin jelas lebih unggul namun
kehadiran bio solar mulai mengecilkan perbedaan ini.
2.1.4 Injeksi Bahan BakarTerdapat dua metode injeksi bahan bakar
yang berlainan injeksi udara dan injeksi tanpa udara. Metode
injeksi tanpa udara dikenal dengan berbagai nama, misalnya injeksi
mekanis, padat dan hidrolis. Persyaratan utama yang harus dipenuhi
oleh sistem injeksi adalah sebagai berikut 1. Penakaran yang teliti
dari minyak bahan bakar 2. Pengaturan yang layak dari injeksi bahan
bakar 3. Kecepatan yang sesuai dari injeksi bahan bakar 4.
Pengabutan yang baik dari bahan bakar 5. Distribusi yang baik dari
bahan bakar dalam ruang pembakaran
2.2. GEOMETRIS MOTOR BAKAR
Gambar 2.6. Geometris Motor BakarBerikut adalah terminologi
standar yang digunakan dalam motor pembakaran dalam :1. Cylinder
bore (B) adalah diameter dalam nominal dari silinder 2. Luas Piston
(A), luas lingkaran berdiameter sama dengan cylinder bore.3.
Langkah (L), jarak nominal yang dilalui piston saat bergerak antara
dua titik mati.4. Titik mati, Posisi piston dan bagian-bagian yang
bergerak yang secara mekanis dihubung kan kepadanya sesaat ketika
arah gerakan piston membalik (pada kedua titik ujung dari
langkah).
a) Titik mati bawah (TMB), Titik Mati Bawah (TMB) adalah titik
mati ketika piston berada paling dekat dengan poros engkol, (b)
Titik mati atas (TMA), Titik Mati Atas (TMA) adalah titik mati
ketika posisi piston berada paling jauh dari poros engkol.5. Volume
langkah/perpindahan atau volume yang tersapu piston (Vs).Volume
nominal yang dihasilkan oleh piston ketika bekerja dan satu titik
mati ke yang lain, dihitung sebagai perkalian luas piston dan
langkah
6. Volume clearence/celah (Vc)Volume nominal dari ruang dalam
ruang bakar ketika piston berada pada titik mati atas.7. Volume
silinder (V),merupakan jumlah volume langkah dan volume
clearence
8. Perbandingan kompresi (CR atau r).Nilai numerik volume
silinder dibagi nilai numerik volume clearence.
2.3. BAGIAN-BAGIAN UTAMA MOTOR BAKAR
Gambar 2.7. Bagian Utama Motor BakarMotor bakar terdiri atas
beberapa komponen tertentu. Komponen-komponen tersebut secara
skematis dapat dilihat pada bagan di bawah ini :
2.3.1 Komponen Utama Motor Bakar1. Blok Silinder
Gambar 2.8. Blok SilinderBlok silinder adalah bentuk dasar dari
mesin, dimana blok silinder terbuat dari material besi cor atau
besi tuang, tetapi ada juga yang menggunakan paduan aluminium
dengan tujuan mengurangi berat mesin.Pada blok silinder ini
terdapat beberapa buah silinder mesin, pada tiap silinder terdapat
sebuah torak/piston yang dipasangkan pada salah satu ujung batang
piston, sedangkan ujung piston yang lain berhubungan langsung
dengan poros engkol/crank shaft, maka dengan demikian gerak naik
turunnya piston dapat menggerakan poros engkolApabila sumbu semua
silinder terletak pada sebuah bidang datar, mesin tersebut dinamai
mesin satu baris. Apabila terletak pada dua bidang yang
berpotongan, mesin itu dinamai mesin V.
Gambar 2.9. Mesin Satu Baris (Kiri) dan Mesin V (Kanan)2.
SilinderSilinder, merupakan bagian yang memindahkan tenaga panas ke
tenaga mekanik dan untuk tujuan ini piston bergerak naik memadatkan
gas. Untuk memperoleh tenaga maksimum ataupun optimum diusahakan
tidak terdapat kebocoran-kebocoran pada gas-gas yang dibakar
diantara piston dan silinder.Silinder dibagi menjadi beberapa
bagian yang dapat dilihat pada gambar berikut :
Gambar 2.10. Bagian-Bagian Silinder Kepala silinder (cylinder
head) ditempatkan di bagian atas silinder. Pada bagian bawah
silinder terdapat ruang bakar dan katup-katup.Kepala silinder harus
tahan terhadap temperatur dan tekanan yang tinggi selama engine
bekerja. Oleh sebab itu umumnya kepala silinder dibuat dari besi
tuang.Fungsi Kepala Silinder yaitu : Sebagai tutup silinder Bersama
sama silinder dan kepala torak membentuk ruang bakar Tempat
kedudukan katup Tempat kedudukan poros nok Tempat dudukan saluran
masuk dan saluran buang Tempat pemasangan busi pada motor Otto, dan
injektor pada motor Diesel.
Head gasket adalah pelapis (gasket) antara engine block dan
cylinder head, atau blok mesin dan kepala silinder dalam ruang
pembakaran mesin.
Bak engkol (karter), Terletak dibawah blok silinder digunakan
sebagai penampung oli mesin yang terbuat dari baja press.
Gambar 2.11. Bak Engkol / KarterKarter dibaut dibawah bak engkol
dan diantaranya diberikan gasket (pelapis karet) untuk menghindari
kebocoran pada sambungan tersebut sehingga oli mesin tidak bocor
merembes keluar.3. Piston
Gambar 2.12. PistonPiston adalah suatu komponen mesin yang
berfungsi untuk menerima tekanan hasil pembakaran, yang kemudian
diteruskan keporos engkol melalui connecting rod, dan piston
bersama sama dengan ring piston mengkompresikan campuran bahan
bakar dan udara agar bertekanan tinggi.
Piston dibagi menjadi berapa bagian, yaitu seperti gambar
berikut :
Gambar 2.12. Bagian-Bagian Piston Pena piston, berguna untuk
menghubungkan piston dengan ujung batang piston Pegas piston,
berguna untuk perapat dan menjaga agar gas-gas tidak keluar selama
langkah kompresi dan langkah kerja dalam ruang bakar. Ring Piston,
mencegah masuknya campuran minyak dan udara di dalam ruang
pembakaran selama mesin bekerja. Batang Piston, adalah
komponen/part yang menghubungkan piston dengan poros
engkol/crankshaft
4. Crankshaft
Gambar 2.13. CrankshaftCrankshaft berfungsi untuk mengubah
gerakan lurus piston yang berada dalam silinder pada gerak kerja
menjadi gerak putar dengan melalui batang-batang piston serta
menjaga pergerakan piston dalam lengkah-langkah selanjutnya.5.
Camshaft
Gambar 2.14. CamshaftCamshaft adalah peralatan yang digunakan
dalam mesin piston untuk membuka dan menutup valve. Ini terdiri
dari batang silinder di mesin dengan beberapa cam berbentuk oval ,
satu untuk setiap valve.6. Flywheel
Gambar 2.15. FlywheelFlywheel adalah salah satu elemen mesin
yang berfungsi meneruskan sekaligus menyimpan energi dari
Crankshaft (kruk as) saat mesin hidup hingga tenaga mesin dapat
tersalurkan ke roda. Flywheel menyimpan energi saat putaran mesin
tinggi, dan meneruskannya saat putaran mesin rendah. Pada saat
tenaga mesin bertambah, putarannya bertambah, tenaga tersebut
tersimpan. Pada saat mesin kekurangan tenaga, roda gila akan
memberikan tenaganya.
7. Intake dan Exhaust Manifold
Gambar 2.16. Manifold exhaust manifold merupakan tempat
keluarnya sisa gas dari pembakaran, exhaust manifold terbuat dari
besi cor atau stainless steel yang terhubung ke knalpot. intake
manifold berfungsi sebagai saluran masuk campuran bahan bakar dan
udara atau dan udara saja pada mesin injeksi.
2.4. SIKLUS IDEALSiklus ideal adalah sebuah sistem pada motor
bakar torak yang digunakan untuk memudahkan dalam menganalisis
sistem motor bakar. Semakin ideal suatu keadaan suatu sistem
semakin mudah dianalisis, akan tetapi dengan sendirinya makin jauh
menyimpang dari keadaan yang sebenarnya.Siklus udara menggunakan
beberapa keadaan yang sama dengan siklus sebenarnya dalam hal
sebagai berikut:a. Urutan proses b. Perbandingan kompresi c.
Pemilihan temperatur dan tekanan pada suatu keadaan d. Penambahan
kalor yang sama per satuan berat udara Di dalam analisis udara,
khususnya motor bakar torak akan dibahas: 1. Siklus udara volume
konstan (siklus otto) 2. Siklus udara tekanan konstan (siklus
diesel) 2.4.1 Siklus Udara Volume KonstanMotor bensin adalah jenis
motor bakar torak yang bekerja berdasarkan siklus volume konstan,
karena saat pemasukan kalor (langkah pembakaran) dan pengeluaran
kalor terjadi pada volume konstan.
Gambar 2.17 Grafik Sistem IdealPenjelasan :1. ( 0 1 ) adalah
langkah isap yang merupakan proses tekanan konstan2. ( 1 2 ) adalah
langkah kompresi yang merupakan proses isentropik3. ( 3 4 ) adalah
proses pembakaran volume konstan yang dianggap sebagai proses
pemasukan4. ( 3 4 ) adalah langkah kerja yang merupakan proses
isentropik5. ( 4 1 ) adalah proses pembuangan yang dianggap sebagai
proses pengeluaran kalor pada volume konstan6. ( 1 0 ) langkah
buang yang merupakan proses tekanan konstanProses isentropic
merupakan proses dimana tidak terjadi perubahan entropy.2.4.2
Siklus Aktual Motor Bensin1. Fluida kerja bukanlah udara yang bisa
dianggap sebagai gas ideal, karena fluida kerja di sini adalah
campuran bahan bakar (premium) dan udara2. Proses tidak optimal,
karena pada kenyataannya pasti akan ada kebocoran fluida kerja pada
katup, piston dan dinding silinder3. Baik katup masuk maupun katup
buang tidak dibuka dan ditutup tepat pada saat piston berada pada
posisi TMA dan atau TMB, karena pertimbangan dinamika mekanisme
katup dan kelembaman fluida kerja.4. Pada motor bakar torak yang
sebenarnya, saat torak berada di TMA tidak terdapat proses
pemasukan kalor seperti pada siklus udara.5. Proses pembakaran
memerlukan waktu untuk perambatan nyala apinya. 6. Terdapat
kerugian akibat perpindahan kalor dari fluida kerja ke fluida
pendingin7. Adanya kerugian energi akibat adanya gesekan antara
fluida kerja dengan dinding silinder dan mesin. 8. Terdapat
kerugian energi kalor yang dibawa oleh gas buang dari dalam
silinder ke atmosfer sekitarnya.2.5 TEORI PEMBAKARANPembakaran
didefinisikan sebagai reaksi kimia yang mana oksidan bereaksi cepat
dengan bahan bakar untuk melepaskan energi panas.2.5.1 Pengertian
Bahan BakarBahan bakaradalah suatu materi apapun yang bisa diubah
menjadi energi. Biasanya bahan bakar mengandung energi panas yang
dapat dilepaskan.2.5.2 Kriteria Bahan BakarKriteria sifat fisik dan
sifat kimia, antara lain : Nilai bakar bahan bakar itu sendiri
Densitas energi yang tinggi Tidak beracun Stabilitas panas Rendah
polusi Mudah dipakai dan disimpan Sedangkan sifat alamiah dari
bahan bakar itu sendiri: a. Volatility (Penguapan) adalah kemampuan
menguap dari bahan bakar pada temperatur tertentu dalam proses
destilasi. b. Titik nyala adalah temperatur tertentu dimana bahan
bakar dapat terbakar dengan sendirinya tanpa bantuan percikan api.
c. Gravitasi spesifik, merupakan perbandingan berat jenis bahan
bakar terhadap acuan tertentu (terhadap berat jenis udara ataupun
air). d. Nilai bakar, merupakan jumlah energi yang terkandung dalam
bahan bakar. Kriteria utama yang harus dipenuhi bahan bakar yang
akan digunakan dalam motor bakar adalah sebagai berikut : a. Proses
pembakaran bahan bakar dalam silinder harus secepat mungkin dan
panas yang dihasilkan harus tinggi. b. Bahan bakar yang digunakan
harus tidak meninggalkan endapan atau deposit setelah proses
pembakaran, karena akan menyebabkan kerusakan pada dinding
silinder. c. Gas sisa pembakaran harus tidak berbahaya pada saat
dilepaskan ke atmosfer. 2.5.3 Proses Pembentukan Bahan BakarMinyak
bumi dipanaskan sehingga menjadi uap minyak. Uap itu didinginkan
sehingga menjadi cairan minyak. Pemisah Bensin, ADO, IDO, dan
lain-lain, karena terjadi perbedaan titik didih. Minyak bumi yang
lebih dahulu menguap adalah minyak bumi dengan titik didih
rendah.
Gambar 2.18. Proses Pembentukan Bahan Bakar Proses diawali
dengan pencarian minyak bumi, lalu kalau sudah ketemu minyaknya dan
isinya cukup banyak, dilanjutkan dengan pemompaan. Tentunya
prosesnya tak hanya dipompa saja, setelah itu masih perlu pemisahan
dengan air dan kotoran lainnya. Kemudian minyak bumi diangkut ke
pabrik pengolahan minyak bumi (kilang), disana minyak akan
dipisahkan dengan penyulingan I (Distilasi), yang akan menghasilkan
3 produk yaitu Fraksi LPG I, Fraksi Sedang I, dan Fraksi Berat I.
Fraksi LPG dari penyulingan I sebagian masuk reaktor Isomerisasi
menjadi Bensin, sebagian lagi masuk ke reaktor Reforming menjadi
bensin dan kondensat. Fraksi sedang I masuk reaktor hydroteating
menjadi minyak tanah, avtur dan minyak diesel/solar. Lalu Fraksi
berat I masuk Alat Penyulingan/Distilasi II menghasilkan Fraksi LPG
II, Fraksi Sedang II, dan Fraksi Berat II. Fraksi LPG II inilah
yang banyak kita pakai untuk masak di dapur sekarang ini. Fraksi
sedang 2 sebagian masuk reaktor Hidrocracking kemudian menghasilkan
minyak tanah, avtur dan minyak diesel/solar. Fraksi Berat 2
kemudian masuk proses Coking yang menghasilkan dua produk yaitu
aspal dan petroleum Coke (petcoke/kokas). Kokas ini juga bisa
sebagai bahan bakar padat seperti batu bara.2.5.4 Bahan Bakar
Bensin Sifat Utama Bahan Bakar Bensin1. Mudah menguap pada
temperatur normal. 2. Tidak berwarna, tembus pandang dan berbau. 3.
Mempunyai titik nyala rendah (-10 sampai 150C). 4. Bermassa jenis
rendah (0,60 0,78 kg/m3). 5. Dapat melarutkan oli dan karet. 6.
Menghasilkan panas dalam jumlah yang besar (9.500 10.500 kcal/kg).
7. Sedikit meninggalkan karbon setelah dibakar. Kualitas yang harus
dipenuhi oleh bensin :1. Mudah terbakar Pembakaran serentak di
dalam ruang bakar dengan sedikit knocking. 2. Mudah menguap Bensin
harus mampu membentuk uap dengan mudah untuk memberikan campuran
udara bahan bakar dengan tepat saat menghidupkan mesin yang masih
dingin. 3. Tidak beroksidasi dan bersifat pembersih Selama
disimpan, perubahan kualitas dan perubahan bentuk yang dialami
bensin diusahakan sedikit mungkin. Disamping itu juga bensin harus
mampu mencegah pengendapan pada sistem pemasukan (intake). 2.5.5
Bahan Bakar Solar Sifat Utama Bahan bakar Solar
1. Encer dan tidak menguap di bawah temperatur normal 2.
Mempunyaititiknyalatinggi(40100C) 3. Terbakar spontan pada 350
derajat Celcius4. Mempunyai berat jenis 0.82 - 0.86 5. Menimbulkan
kaloryangbesar(sekitar10.500kcal/kg) 6. Mempunyai kandungan sulfur
lebih besar di banding bensin
Kualitas yang harus dipenuhi oleh solar : Mudah terbakar Waktu
tertundanya pembakaran harus pendek/ singkat sehingga mesin mudah
dihidupkan. Solar harus dapat memungkinkan mesin bekerja lembut
dengan sedikit knocking. Tetap encer pada suhu dingin (tidak mudah
membeku) Solar harus tetap cair pada temperatur rendah sehingga
mesin akan mudah dihidupkan dan berputar lembut. Daya pelumasan
Solar juga berfungsi sebagai pelumas untuk pompa injeksi dan nosel.
Oleh karena itu harus mempunyai sifat daya pelumas yang baik.
Kekentalan Solar harus mempunyai kekentalan yang memadai sehingga
dapat disemprotkan oleh injektor. Kandungan sulfur Sulfur merusak
pemakaian komponen mesin, dan kandungan sulfur solar harus sekecil
mungkin. Stabil Tidak berubah dalam kualitas, tidak mudah larut dan
lain-lain selama disimpan.2.5.5 Konsep Reaksi PembakaranReaksi
pembakaran adalah reaksi kimia bahan bakar dan oksigen yang
diperoleh dari udara yang akan menghasilkan panas dan gas sisa
pembakaran yang berlangsung dalam waktu yang sangat cepat.
Dalam pembakaran proses yang terjadi adalah oksidasi dengan
reaksi sbb :C + O = CO2 + panas H + O = H2O + panas S + O = SO2 +
panas 2.5.6 Penyebab Gangguan Sistem PembakaranReaksi pembakaran
yang sangat cepat akan mengakibatkan terjadinya gangguan dalam
system pembakaran, antara lain terjadi pembakaran sendiri (self
ignition) oleh karena adanya sisa bahan bakar yang tidak terbakar.
Hal ini disebabkan oleh hal-hal sebagai berikut : - Angka oktan
yang terlalu rendah - Penyetelan sudut pengapian yang tidak tepat -
Busi terlalu panas - Pendinginan terlalu miskin - Terbakarnya sisa
pembakaran sebelumnya - Bentuk ruang bakar yang tidak sesuai 2.5.7
Syarat Pembakaran yang BaikGangguan-gangguan pada pembakaran ini
akan sangat merugikan efektivitas mesin maka mendapatkan untuk
pembakaran yang baik maka diperlukan syarat-syarat sebagai berikut
:- Jumlah udara yang sesuai - Temperatur yang sesuai dengan
penyalaan bahan bakar - Waktu pembakaran yang cukup - Kerapatan
yang cukup untuk merambatkan api dalam silinder. Dalam mesin,
bensin terbakar karena tiga hal berikut :1) Bensin dan udara
bercampur homogen dengan perbandingan berat 1:14,7. 2) Campuran
tersebut dimampatkan oleh gerakan piston hingga tekanan dalam
silinder lebih kurang 12 bar sehingga menimbulkan panas. 3)
Kemudian campuran tersebut bereaksi dengan panas yang dihasilkan
oleh percikan api busi dan terjadilah pembakaran pada tekanan
tinggi sehingga timbul ledakan dasyat. 2.5.8 Penyebab
Ketidaksempurnaan PembakaranProses pembakaran mesin bensin tidak
terjadi dengan sempurna karena : 1) Waktu pembakaran singkat 2)
Overlaping katup 3) Udara yang masuk tidak murni hanya oksigen 4)
Bahan bakar yang masuk tidak murni C8H18 5) Kompresi tidak terjamin
rapat sempurna 2.5.9 Hal yang Mempengaruhi Proses
PembakaranTerdapat 3 hal yang dapat mempengaruhi proses pembakaran,
yaitu : Banjir Campuran Kaya atau Campuran Kurus Campuran Ideal
2.6. SISTEM BAHAN BAKARSistem bahan bakardalamteknik
otomotifadalah suatu sistem yang berfungsi untuk menyimpan bahan
bakar secara aman, menyalurkan bahan bakar ke mesin dan
mengkabutkan bahan bakar agar bercampur dengan udara.2.6.1 Fungsi
Sistem Bahan BakarSistem bahan bakar pada motor bensin berfungsi
untuk :1. Mengatur perbandingan campuran bahan bakar dan udara2.
Mengatur jumlah pemasukan bahan bakar dan udara ke silinder 3.
Merubah bahan bakar cair menjadi gas. 2.6.2 Kelengkapan Sistem
Bahan BakarKelengkapan system bahan bakar berupa cairan yaitu :1.
Tangki bahan bakar 2. Pompa bahan bakar 3. Karburator/injection
2.6.3 Skema Penyaluran Sistem Bahan Bakar
Gambar 2.19. Skema Sistem Penyaluran Bahan BakarPompa bahan
bakar mengalirkan bahan bakar dari tangki bahan bakar ke karburator
melalui saringan bahan bakar untuk memenuhi jumlah bahan bakar yang
tersedia didalam karburator. Pompa ini terutama dipakai apabila
letak tangki lebih rendah dari pada karburator Untuk membersihkan
bahan bakar dari kotoran yang dapat mengganggu aliran atau
menyumbat saluran bahan bakar, terutama didalam karburator
dipergunakan sarinngan.2.6.4 KarburatorKarburator digunakan untuk
pemasukan pencampuran dan pengabutan bahan bakar kedalam arus udara
sehingga diperoleh perbandingan campuran yang sesuai dengan keadaan
beban dan kecepatan poros engkol. Pada umumnya sebuah karburator
diperlengkapi dengan choke, yaitu sebuah katup udara yang dipasang
di antara saringan udara dan venture. Katup udara berfungsi
membatasi aliran udara masuk ke dalam silinder.
Gambar 2.20. Karburator Prinsip Kerja KarburatorPrinsip kerja
karburator ini berdasarkan hukum-hukum fisika seperti continuitas
dan bernauli. Apabila suatu fluida mengalir melalui suatu tabung
maka banyaknya fluida yang mengalir adalah ( Q= A . V = konstan ) Q
= debit aliran (m/jam) A = Luas penampang tabung (m) V = kecepatan
aliran ( meter per sekon , m/s ) 1) Tekanan FluidaTekanan fluida (
P ) sepanjang tabung alir yang berdiameter sama akan tetap
(konstan). Jika terdapat bagian tabung alir yang diameternya
diperkecil maka kecepatan alirnya akan bertambah ( naik ) dan
tekanan fluida ( P ) akan berkurang ( turun ).
Gambar 2.21. Prinsip Tekanan Fluida Pada Venturi
Operasional KarburatorPada setiap saat beroperasinya, karburator
harus mampu: Mengatur besarnya aliran udara yang masuk kedalam
ruang bakar Menyalurkan bahan bakar dengan jumlah yang tepat sesuai
dengan aliran udara yang masuk kedalam ruang bakar sehingga rasio
bahan bakar/udara tetap terjaga. Mencampur airan udara dan bahan
bakar dengan rata dan sempurna Karburator harus mampu beroperasi
dalam keadaan: Start mesin dalam keadaan dingin Start dalam keadaan
panas Langsam atau berjalan pada putaran rendah Akselarasi ketika
tiba-tiba membuka gas Kecepatan tinggi dengan gas terbuka penuh
Kecepatan stabil dengan gas sebagian terbuka dalam jangka waktu
yang lama Tipe KarburatorBerdasarkan fungsinya, karburator
dibedakan menjadi :1) Karburator dengan venturi tetap ( fixed
ventury ) Karburator ini merupakan karburator yang diameter venturi
nya tidak bisa diubah-ubah lagi, besarnya aliran udara tergantung
pada perubahan throttle butterfly ( katup gas ).
2) Karburator dengan venturi berubah-ubah ( variable ventury /
slide carburetor ) Karburator dengan venturi berubah-ubah tipe
pedal gas mengatur besarnya venturi dengan menggunakan piston dapat
naik-turun sehingga membentuk celah venturi yang dapat
berubah-ubah.3) Karburator dengan kecepatan konstan ( Constan
velocity carburetor ) Karburator ini merupakan gabungan antara dari
kedua tipe karburator diatas, yaitu variable ventury yang
dilengkapi katup gas ( throttle valve butterfly ), sering disebut
juga dengan karburator CV (CV karburator). Bagian-Bagian Utama
Karburator
Gambar 2.22. Bagian Utama Karburator1. Tabung
Berbentuk silinder, adalah tempat terjadinya campuran bahan
bakar dan udara. 2. Pilot CircuitPilot Circuit berperan dari bukaan
0 (Langsam) s.d. bukaan skep. Pilot circuit juga sering disebut
sebagai Low Speed System, karena sangat terasa pengaruhnya pada
saat motor dikendarai di kecepatan rendah.Pilot circuit terdiri
atas :a. Pilot Jet, berfungsi sebagai jalur keluarnya bensin dari
mangkuk ke venturi. Tersedia dengan berbagai nomor ukuran lubang.
Semakin besar ukurannya, semakin banyak pula jumlah bensin yang
bisa melalui pilot jet. b. Air Jet atau Air Bleed,berfungsi sebagai
jalur masuknya udara dari moncong karbu yang akan dicampur dengan
bensin dari pilot jet. Jumlah udara yang bisa melewati saluran air
jet diatur oleh sebuah sekrup pengatur (adjustment screw). c. Air
Screw,merupakan sebuah skrup pengatur (adjustment screw) yang
menutup dan membuka jalur lewatnya udara di air bleed yang menuju
ke pilot jet. d. Coakan skep atau slide cutaway, adalah bagian
terbuka dipantat skep. Walau skep tertutup penuh, bagian ini tetap
memberi ruang buat udara untuk masuk. Semakin besar coakan atau
cutaway nya, semakin banyak udara yang masuk dan semakin kering
campuran mixture.
Gambar 2.23. Mekanisme Pilot Circuit3. Main CircuitMain Circuit
berperan dari bukaan skep sampai Full throttle (gas poll). Main
circuit atau sirkuit utama juga biasa disebut sebagai High Speed
System, karena sangat terasa pengaruhnya dari kecepatan menengah
sampai kecepatan puncak.Bagian bagian dari Main circuit terdiri
dari :a. Jarum SkepJarum skep berfungsi sebagai pembuka dan
penyumbat jalur keluar bensin dari main jet ke venturi.b. Nossel
(Neddle Jet)Nossel adalah pasangan dari Jarum skep. Nosel ini
berbentuk pipa yang berfungsi sebagai penampang/sarung/selongsong
atau lintasan bagi jarum skep yg bergerak naik turun didalam
nosel.c. Main JetMain Jet adalah pintu keluar utama bensin dari
mangkuk karburator. Main jet terhubung langsung ke nosel. Jika
pilot jet berperan di kecepatan rendah, maka main jet berperan
untuk kecepatan tinggi.
Gambar 2.24. Mekanisme Main Circuit4. VenturiVenturi adalah
bagian yang sempit didalam karburator, berfungsi untuk mempertinggi
kecepatan aliran udara.
Gambar 2.25. Mekanisme Kerja Venturi5. Katup ThrottleKatup
throttle berfungsi untuk mengatur besar kecilnya pembukaan tabung
karburator yang berarti mengatur campuran udara dan bahan bakar
sesuai dengan beban dan kecepatan motor.
Gambar 2.26 Katup Throttle6. Diafragma dan PegasDiafragma dan
pegas berfungsi bekerja berdasarkan perbedaan tekanan diantara
tekanan udara luar dan tekanan negatif
7. Wadah Bahan BakarWadah bahan bakar berfungsi untuk menampung
bahan bakar dan dilengkapi dengan pelampung.
2.7 INJECTIONSistem injeksi atau fuel injection adalah sebuah
sistem mekanis yang menggunakan teknologi pengontrol yang befungsi
mengatur udara dan pasokan bahan bakar ke dalam ruang pembakaran
secara efektif dan efisien.
2.7.1 Persyaratan Sistem InjeksiPersyaratan utama yang harus
dipenuhi oleh system injeksi adalah sebagai berikut1. Penakaran
yang teliti dari minyak bahan bakar2. Pengaturan waktu yang layak
dari injeksi bahan bakar3. Kecepatan yang sesuai dari injeksi bahan
bakar4. Pengabutan yang baik dari bahan bakar5. Distribusi yang
baik dari bahan bakar dalam ruang pembakaran.2.7.2 Perbedaan Sistem
Injeksi dan Sistem KarburatorSistem KarburatorSistem Injeksi
Saat Mesin DinginSuplai bahan bakar diatur dengan memperkecil
jumlah udara yang masuk oleh Choke CircuitSuplai bahan bakar diatur
oleh ECU didasarkan pada suhu dan tekanan udara pada intake
manifold
Saat Mesin AkselarasiSuplai bahan bakar diberikan oleh
acceleration circuitSuplai bahan bakar diatur oleh ECU Besarnya
didasarkan pada aliran udara yg terukur air flow meter.
2.7.3 Injeksi Motor Bensin Electronic Fuel Injection (EFI)EFI
adalah sebuah sistem penyemprotan bahan bakar yang dalam kerjanya
dikontrol secara elektronik agar didapatkan nilai campuran udara
dan bahan bakar selalu sesuai dengan kebutuhan motor bakar, maka
proses pembakaran yang terjadi di ruang bakar akan terjadi secara
sempurna.Proses pemberian bahan bakar dari ECU (Electronic Control
Unit) ke injector yang didasarkan pada signal-signal dari
sensor-sensor, yaitu :3. Sensor Air Flow Meter4. Manifold Absolute
Pressure5. Sensor Putaran Mesin6. Sensor Temperatur Air7. Sensor
Posisi Throttle
Prinsip Sistem Kontrol EFI
a. System yang digunakan pada electronic fuel injection terbagi
atas sensor-sensor dan actuator. - Sensor bertindak sebagai
informan. Penentu jumlah bahan bakar yang harus diinjeksikan-
Actuator merupakan bagian/komponen yang akan diperintah oleh ECU
dan perintah dapat berupa analog ataupun digital.b. Perintah berupa
analog diberikan pada pompa bensin elektrik dan lampu engine
control.c. Perintah berupa sinyal digital diberikan pada injector,
coil pengapian, katup pernapasan tangki, pengatur idle, pemanas
sensor lamda dan steeker diagnosa.
Gambar 2.27 Prinsip Sistem Kontrol EFI Macam-macam EFI1. EFI
tipe DSalah satu jenis EFI dimana pengukuran udara masuk yang
menuju ke intake manifold menggunakan vaccum sensor.
Gambar 2.28 Prinsip Kerja EFI Tipe D2. EFI tipe LSalah satu
jenis EFI dimana jumlah udara yang masuk ke dalam intake manifold
diukur dengan menggunakan aiflow meter dan besarnya volume udara
dijadikan informasi ke ECU sebagai salah satu penentu banyak
sedikitnya bahan bakar yang akan diinjeksikan.
Gambar 2.29 Prinsip Kerja EFI Tipe L Komponen-Komponen Sistem
EFI
1. Pompa BensinPompa bensin yang biasa digunakan pada mesin
dengan system EFI adalah pompa bensin electric yang berfungsi untuk
menghisap bahan bakar dari tangki dan menekannya ke system bahan
bakar.Pompa bensin yang biasa digunakan dibedakan menjadi dua,
yaitu : Pompa Bensin In TankType in tank artinya bahwa pompa bahan
bakar berada di dalam tangki bahan bakar dengan posisi terendam
bahan bakar. Dapat dilihat pada gambar (a) Pompa Bensin In LineType
in line artinya bahwa pompa bahan bakar berada di luar tangki bahan
bakar dengan posisi tidak terendam bahan bakar. Dapat dilihat pada
gambar (b)
(a) (b)2. ECU (Engine Control Unit)Electronic Control Unit
merupakan komponen system bahan bakar yang akan menerima sinyal
listrik dari sensor kemudian diolah untuk kemudian dijadikan garis
perintah kepada actuator. ECU mendapat suplay tegangan listrik dari
baterai.
Gambar 2.30 ECU (Engine Control Unit)
Gambar 2.31 Komponen-Komponen ECU Bagian-agian ECU :
Micro Processor mengatur jalannya perintah dan mengambil
keputusan data yang telah diolah berdasarkan informasi dari data
yang tersimpan pada memory. Memory Menyimpan data-data input yang
siap diinformasikan ke micro processor Input/ memberikan informasi
berupa sinyal listrik ke memory untuk diproses oleh micro
processor. Akuisi Data data data yang telah diproses oleh micro
processor dibedakan kemudian diinformasikan ke output Output Sinyal
listrik yang dihasilkan oleh akuisi data kemudian diberikan ke
aktuator-aktuator
3. Data Link Connector (DLC)Data Link Conentor merupakan
kumpulan kode-kode untuk mempermudah mendeteksi kerja dari sensor
ataupun actuator. DLC diterapkan pada semua kendaraan dengan sistem
EFI dan untuk mendeteksi secara manual dilakukan dengan cara
menjamper kode satu dengan kode yang lainnya sesuai dengan manual
book pada masing-masing kendaraan atau merk kendaraan tersebut.
Gambar 2.32 Contoh Data Link Connector4. Variable
ResistorVariable resistor berfungsi untuk mengatur campuran bahan
bakar saat putaran idle. Menyetel variable resistor haruslah
menggunakan CO tester.Penyetelan variable resistor dilakukan dengan
cara memutar baut penyetel searah jarum jam jika campuran bahan
bakar terlalu gemuk dan jika baut penyetel diputar berlawanan jarum
jam menunjukan bahw a bahan bakar terlalu kurus.
Gambar 2.33 Variable Resistor
5. Pressure SensorPressure sensore berfungsi untuk mendeteksi
kondisi tekanan udara pada intake manifold.
Gambar 2.34 Bagian-bagian Pressure Sensor6. Throttle
SensorThrottle position sensor difungsikan untuk mendeteksi
besarnya pembukaan katup gas.
Gambar 2.35 Throttle Positioning System7. Idle Speed ControlIdle
speed control difungsikan untuk mengatur besarnya udara yang
diberikan pada saat putaran idle. Idle speed control dipasangkan
pada sisi bagian bawah throttle chamber
Gambar 2.36 Idle Speed Control8. InjectorInjector adalah salah
satu bagian dari system bahan bakar yang akan mengabutkan bahan
bakar agar terjadi proses percampuran yang homogen antara udara dan
bahan bakar.
Gambar 2.37 Komponen Injector9. Cam Angle SensorCam Angle Sensor
berfungsi untuk mendeteksi setiap perubahan pergerakan sudut cam.
Sensor akan mendeteksi perubahan sudut camshaft yang berhubungan
dengan katup masuk.
Gambar 2.38 Komponen Cam Angle Sensor10. Crank Angle SensorCrank
Angle Sensor berfungi untuk mendeteksi putaran mesin dan untuk
mendeteksi posisi piston tiap silinder.
Gambar 2.39 Crank Angle Sensor11. Temperature SensorWTS (water
temperature sensor) difungsikan untuk mendeteksi kondisi suhu air
pendingin.Sensor akan bekerja dengan besar kecilnya resistansi yang
dibentuk dimana semakin tinggi suhu air pendingin maka akan semakin
kecil resistansinya.
Gambar 2.40 Water Temperature Sensor12. Knocking SensorKnocking
sensor adalah sebuah sensor yang dipasang pada blok mesin atau di
silinder head,yang digunakan untuk mendeteksi knocking mesin
Gambar 2.41 Knocking Sensor SystemSaat terjadi knocking pada
ruang bakar maka ECU akan mengatur saat pengapian lebih maju atau
mundur sehingga knocking akan hilang.
Penggolongan Sistem EFI
- Menurut Tempat Penyemprotan Bahan BakarInjeksi dibedakan
menjadi dua yaitu system injeksi langsung dan system injeksi tak
langsung.1) Sistem injeksi langsung artinya bahwa bahan bakar
diinjeksikan oleh injector langsung ke dalam ruang bakar
2) Sistem injeksi langsung artinya bahwa bahan bakar yang
diinjeksikan tidak langsung keruang bakar akan tetapi bahan bakar
diinjeksikan melalui intake manifold.
(a) (b) Menurut Ritme Penyemprotan Bahan BakarInjeksi dibedakan
menjadi 3 yaitu model simultan, model grouping dan model
sequential.1) Injeksi model simultan artinya bahwa bahan bakar
diinjeksikan kedalam ruang bakar secara terus menerus (serentak
pada semua silinder tiap 1 putaran engkol).
Gambar 2.42 Simultaneous Injection2) Injeksi model grouping
artinya bahwa bahan bakar diinjeksikan kedalam ruang bakar secara
terus menerus sesuai dengan group silinder.
Gambar 2.43 Grouping Injection3) Injeksi model sequential
artinya bahwa bahan bakar diinjeksikan kedalam ruang bakar secara
terus menerus sesuai dengan FO (Firing Order). (serentak pada semua
silinder tiap 2 putaran engkol).
Gambar 2.44 Sequential Injection Menurut Pelayanan Penyemprotan
Bahan BakarInjeksi dibedakan menjadi 2, yaitu Single Point
Injection dan Multiple Point Injection.1) Single Point Injection
Maksudnya adalah penyemprotan bahan bakar akan dilakukan oleh satu
injector, dimana injector ditempatkan pada intake manifold sebelum
throttle valve.
Gambar 2.45 Single Point Injection2) Multiple Point
InjectionMaksudnya adalah titik penyemprotan bahan bakar berada
pada tiap saluran masuk ke dalam silinder sehingga efisiensi
pemasukan bahan bakar tiap silinder lebih baik.
Gambar 2.46 Multiple Point Injection Menurut Konstruksi Sistem
KontrolInjeksi dibedakan menjadi 4, yaitu Injeksi Mekanis, Injeksi
Mekanis Elektronis, Injeksi Elektronis dan Engine Management
System.1) Injeksi MekanisPada system injeksi bahan bakar mekanis,
bahan bakar yang diinjeksikan terjadi secara mekanis. Gerakan
throttle valve akan mengatur banyaknya udara yang dibutuhkan oleh
mesin dan menggerakan tuas ungkit dan tuas ungkit mendorong tuas
pengukur bahan bakar untuk menentukan jumlah bahan bakar yang akan
diinjeksikan.
Gambar 2.47 Mechanical Injection
2) Injeksi Mekanis ElektronisSistem injeksi jenis ini dilengkapi
dengan ECU. System pengontrolannya terbatas hanya pada saat injeksi
sedangkan seberapa banyak bahan bakar harus diinjeksikan akan
ditentukan oleh gerakan mekanik dari lengan pengatur campuran bahan
bakar (mixture control unit).
Gambar 2.48 Electric Mechanical Injection3) Injeksi
ElektronisInjeksi elektronis adalah salah satu system injeksi,
dimana system penyuplaian kebutuhan bahan bakar yang sedikit
banyaknya dan waktu penyuplaiannya diatur secara electronic oleh
engine ECU.
Gambar 2.49 Electronic Injection4) Engine Management
SystemEngine Management System adalah system injeksi dimana system
pengapian diatur dalam 1 unit dengan engine ECU atau dengan kata
lain system pengapian tidak terpisah dengan engine ECU.
Gambar 2.50 Engine Management System2.7.4 Injeksi Motor
DieselInjektor bahan bakar diesel merupakan alat yang digunakan
untuk memberi sejumlah bahan bakar diesel yang terukur pada ruang
pembakaran.Injektor dapat berupa : Atomizer, Sprayer, Nozel Fungsi
utama injektor diesel yaitu :1) Memberi bahan bakar pada ruang
pembakaran pada suatu kondisi pengkabutan (atomised state) menjamin
adanya efisiensi pembakaran 2) Dalam suatu pola semprotan tertentu
untuk bahan bakar dan daya mesin
Bagian-Bagian Utama Injeksi Motor Diesel
1. Pompa Bahan BakarDesain yang biasa digunakan untuk kendaraan
diesel adalah pompa kejut dan VE rotary.Fungsi utama pompa injeksi
adalah untuk memberikan sejumlah terukur bahan bakar bertekanan
pada injektor pada saat yang diperlukan sesuai dengan kecepatan dan
beban mesin.
Gambar 2.51 Pompa Injeksi Motor Diesel Tipe VE Rotari2. Pompa
Pengangkat Bahan bakarPompa pengangkat bahan bakar berfungsi untuk
memberikan sejumlah tertentu bahan bakar yang diperlukan dari
tangki bahan bakar melalui sedimenter dan filter pada pompa
injeksi.
Gambar 2.52 Pompa Pengangkat Bahan bakar3. Pompa Pengangkat
Baling-BalingPompa pengankat baling-baling berfungsi untuk
melakukan pengaturan penyaluran bahan bakar dikontrol menggunakan
katup regulasi pada sisi jalan keluar pompa.
Gambar 2.53 Pompa Pengangkat Baling-Baling4. Pompa Pengangkat
DiafragmaPompa pengangkat diafragma adalah pompa yang mentransfer
energi dari penggerak ke cairan melalui batang penggerak yang
bergerak bolak-balik untuk menggerakan diafragma sehingga timbul
isapan dan penekanan secara bergantian antara katup isap dan katup
tekan.
Gambar 2.54 Bagian Pompa Pengangkat Diafragma5. Katup
PenyalurKatup penyalur adalah katup yang berfungsi untuk tempat
mengalirnya bahan bakar yang disemprotkan / diinjeksikan dari
plunyer atau elemen pemompaan.
Gambar 2.55 Katup Penyalur6. Filter Bahan BakarFungsi utama
filter diesel adalah mencegah bahan pengkontaminasi yang berupa
partikel-partikel halus (debu, karat, logam dll.) dan air agar
tidak memasuki pompa injeksi dan injektor.
Gambar 2.56 Tipe Filter Bahan Bakar Elemen Kertas7. Sedimenter
Bahan BakarSedimenter/pengendap bahan bakar digunakan bersama
dengan filter sebagai alat primer untuk menghilangkan bahan
pengkontaminasi berat atau berukuran besar serta untuk menjebak
air.
Gambar 2.57 Tipe Sedimenter Bahan Bakar8. Pipa InjeksiPipa
injeksi sistem bahan bakar diesel merupakan rangkaian bahan bakar
bertekanan tinggi antara pompa injeksi dan injektor bahan
bakar.
Gambar 2.58 Tipe Sambungan Pipa Injeksi Bertekanan Tinggi9. Pipa
Kebocoran Bolak-BalikPipa-pipa kebocoran balik (back leakage pipes)
merupakan pipa yang mengalirkan kembali bahan bakar diesel yang
di-bypass dari injektor dan pompa bahan bakar menuju ke tangki
bahan bakar dengan menggunakan tekanan rendah
Gambar 2.59 Pipa Kebocoran Bolak-Balik10. GovernorGovernor mesin
diesel merupakan alat yang digunakan untuk mengontrol kecepatan
mesin agar sesuai dengan besarnya beban kerja.
Gambar 2.60 Governor Hidrolis Sederhana11. Tuas KontrolTuas
control adalah tuas yang mengatur besar kecilnya bahan bakar yang
akan diberikan kepada governor.
Gambar 2.61 Tuas Kontrol Governor
2.7.5 Rangkaian Sistem Bahan Bakar
Diagram di atas menunjukkan rangkaian tekanan bahan bakar diesel
dalam sistem bahan bakar diesel. Rangkaian bahan bakar pada umumnya
terdiri dari tiga rangkaian utama, yaitu suplai bahan bakar
bertekanan rendah, penyaluran bahan bakar bertekanan tinggi dan
aliran kembali/pelimpah (overflow) bahan bakar bertekanan rendah
Rangkaian suplai bertekanan rendah terdiri dari jalan suplai bahan
bakar dari tangki bahan bakar, sedimenter dan filter, serta pompa
pengangkat menuju ruang masukan pompa injeksi. Suplai bahan bakar
dari tangki disirkulasikan oleh pompa pengangkat dengan tekanan
yang rendah tetapi mencukupi untuk menjamin pengiriman melalui
elemen-elemen filter bahan bakar. Biasanya pompa pengangkat
terlebih dahulu memberikan suplai bahan bakar yang belum tersaring
menuju sedimenter di mana bahan bakar dibebaskan dari air dan
partikel-partikel berat. Kemudian bahan bakar mengalir melalui
filter di mana partikel-partikel halus dibersihkan dari bahan
bakar, sehingga bahan bakar yang bebas kontaminasi diberikan pada
pompa injeksi. Pada beberapa keadaan sedimenter dan filter
diletakkan sebelum pompa pengangkat sehingga pompa pengangkat
memberikan langsung bahan bakar yang bersih pada pompa
injeksi.2.7.6 Rangkaian Umum Bahan BakarDalam kendaraan, rangkaian
yang umum dijumpai ada 3 tipe, yaitu rangkaian umum bahan bakar
bertekanan rendah, tekanan tinggi, dan rangkaian balik tekanan
rendah. Rangkaian Umum Bahan Bakar Tekanan Rendah
Rangkaian Umum bahan Bakar Tekanan TinggiRangkaian tekanan
tinggi terdiri dari jalan aliran pemberian bahan bakar dari pompa
injeksi bahan bakar menuju injektor bahan bakar.Pompa injeksi
memberi tekanan tinggi berkisar antara 1200 hingga 3000 kpa (175
435 psi). Dengan adanya tekanan tinggi pada rangkaian, maka untuk
mencegah kebocoran diperlukan fitting dan pipa injeksi gauge heavy
duty. Rangkaian Balik Tekanan RendahRangkaian balik/pelimpah
bertekanan rendah terdiri dari kelebihan bahan bakar yang melewati
komponen-komponen injektor yang digunakan untuk keperluan pelumasan
dan pendinginan serta aliran pelimpahan bahan bakar dari pompa
injeksi.
2.7.7 Bahan Pengontaminasi Bahan BakarBahan pengontaminasi bahan
bakar biasa disebabkan oleh 3 hal, yaitu :a) Kontaminasi Debu dan
KotoranBahaya besar yang ditimbulkan oleh debu dan
partikel-partikel kotoran pada sistem bahan bakar adalah sifatnya
yang sangat mengikis.Bahan-bahan kontaminasi dalam bentuk debu dan
kotoran bisa memasuki sistem bahan bakar dari berbagai jalan,
misalnya tangki bahan bakar pada stasiun pompa bahan bakar umum
atau trangki kendaraanPenyaringan debu dan kotoran dilakukan dengan
dua komponen. Sedimenter akan menjebak partikel-partikel berat
sedangkan filter bahan bakar dari berbagai desain digunakan untuk
menyaring partikel-partikel yang lebih halus yang berukuran
sepersepuluh tebal rambut manusia.b) Kontaminasi AirKontaminasi air
biasanya terjadi melalui pengisian bahan bakar pada tangki atau
dari kondensasi udara lembab pada tangki yang terjadi akibat
perubahan suhu.Kontaminasi air dalam jumlah yang cukup besar akan
membahayakan sistem karena dapat menimbulkan karat, cekungan serta
keausan.Penyaringan tetesan air dilakukan dengan sedimenter yang
berfungsi sebagai penjebak air dan filter bahan bakar yang mencegah
partikel air yang besar agar tidak melewati mekanisme
penyaringannya yang halusc) Kontaminasi Ganggang
BiologisKontaminasi ganggang biologis adalah suatu keadaan di mana
mikro organisme yang selalu ada di atmosfer setiap saat, masuk dan
berkembang biak pada bahan bakar dan membentuk lapisan ganggang
yang bisa menyumbat filter bahan bakar.Cara yang paling efektif
adalah pembersihan tangki bahan bakar secara periodik atau
pemberian bahan kimia pada bahan bakar untuk membunuh mikro
organisma.2.7.8 Pengoperasian Mesin Diesel
a) Menstarter Mesin DieselMesin diesel kendaraan ringan
menggunakan motor starter sebagai alat untuk starter. Sedangkan
mesin diesel kendaraan yang lebih besar memakai alat starter yang
menggunakan udara terkompresi.Mesin diesel yang menggunakan motor
starter listrik biasanya mengoperasikan motor starter yaitu dengan
saklar pengapian, jika kendaraan menggunakan sistem busi pijar
listrikb) Menghentikan Mesin DieselPada kebanyakan mesin diesel
kendaraan kecil hal tersebut dilakukan dengan cara menggunakan
sebuah selenoid listrik yang dikontrol oleh saklar pengapian.
Secara umum ada dua cara untuk menghentikan pasokan bahan bakar
dengan menggunakan selenoid listrik. Yang pertama adalah
menghentikan aliran pada pompa injeksi sehingga penyaluran bahan
bakar menjadi terhenti. Alat yang memiliki sistem demikian biasanya
disebut dengan selenoid cut off.
Gambar 2.62 Selenoid Cut OffSelenoid digunakan untuk menghambat
aliran bahan bakar atau untuk menggerakkkan batang pengontrol pompa
injeksi bahan bakar pada posisi tidak ada bahan bakar. Biasanya
selenoid digerakkan dengan saklar pengapian tetapi bisa juga
digunakan saklar atau tombol kontrol terpisah.2.7.9 Alat Starter
DinginAlat starter dingin merupakan alat-alat starter membantu pada
saat starter mesin diesel ketika mesin masih dingin.Prinsip kerja
starter dingin dapat melalui dua cara, yaitu :1) Pra-pemanasanAlat
ini bisa berupa busi pijar atau pemanas manifold. 2) Penambahan
bahan BakarInjeksi memberikan jumlah bahan bakar yang lebih banyak
pada saat start agar dihasilkan campuran kaya yang lebih mudah
terbakar.2.7.9 Unit Pemanas
1) Sistem Busi PijarBusi pijar merupakan unit pemanas yang
bekerja dengan listrik dan dipasang pada ruang pra-pembakaran pada
mesin diesel tipe injeksi tak langsung.
Gambar 2.62 Sistem Busi Pijar2) Pemanas Intake ManifoldSaat
bekerja kumparan pemanas listrik berpijar karena aliran arus
sehingga memanaskan udara pada manifol jalan masuk. Saat mesin
diengkol udara yang hangat terhisap masuk silider sehingga membantu
pembakaran awal mesin. Jika mesin telah start maka pemanas manifol
tidak bekerja hingga diperlukan lagi start dingin.
Gambar 2.63 Pemanas Intake Manifold Tipe Thermostat
2.7 SISTEM KELISTRIKAN KENDARAANSistem kelistrikan merupakan
suatu system yang terdiri atas dua muatan, yaitu muatan positif dan
muatan negative, dimana sebuah benda akan dikatakan memiliki
kekuatan listrik apabila benda tersebut mempunyai perbedaan jumlah
muatan.2.7.1 Teori Elektron
Gambar 2.64 AtomAtom terdiri atas dua bagian, yaitu : Kulit
Atom, yang terdiri atas sejumlah electron yang berputar pada
orbitnya. Inti Atom, yang terdiri atas proton dan neutron.Elektron
bermuatan negative, sedangkan proton bermuatan positif.
Gambar 2.65 Struktur Atom Hydrogenium
Jika melihat gambar di atas, maka :3) Nomor 1 adalah Neutron-
Nomor 4 adalah Elektron4) Nomor 2 adalah Proton- Nomor 5 adalah
Orbit Elektron5) Nomor 3 adalah Nukleus
2.7.2 Sifat Dua Muatan ListrikAtom yang jumlah muatan
elektronnya tidak sama dengan jumlah muatan protonnya disebut
sebagai ion.Ion terbagi menjadi dua, yaitu Ion Positif dan Ion
Negatif. Ion positif adalah atom yang kekurangan elektron, dengan
demikian maka pada atom ini akan selalu berusaha menarik
elektron-elektron dari atom lain sekitarnya sampai jumlah elektron
dan proton menjadi seimbang seperti yang diharuskannya. Ion negatif
adalah atom yang kelebihan elektron, dengan demikian maka pada atom
nya akan selalu berusaha melepaskan elektron-elektronnya guna
mengisis atom lain yang kekurangan elektron.2.7.3 Elektron
BebasElektron bebas adalah elektron yang mudah berpindah-pindah
tempat dari satu atom ke atom yang lain.
Gambar 2.66 Ilustrasi Elektron BebasElektron bebas banyak
terdapat di dalam bahan-bahan yang bersifat metalis, seperti: besi,
tembaga, perak, emas dan lainnya. Sedangkan bahan yang bersifat non
metalis, seperti: gelas, ebonit, kayu, mika dan lainnya sangat
sedikit memiliki jenis elektron bebas.2.7.4 Prinsip Gerakan
ElektronPada dasarnya gerakan electron, makin mendekati inti, akan
semakin besar gaya sentrifugalnya dan dengan sendirinya akan
semakin besar lagi kecepatannya. Sebaliknya bila elektron menjauhi
inti, maka akan semakin berkurang gaya sentrifugalnya dan dengan
sendirinya akan semakin berkurang pula kecepatannya.Arah gerakan
elektron bebas kadang-kadang tidak beraturan, sehingga tidak
memberi kesan adanya perpindahan elektron-elektron dari satu tempat
ketempat lain secara teratur.Arah gerak electron dapat secara
teratur (gambar a) dan secara tidak teratur (gambar b)
(a) (b)2.7.5 Aliran ListrikPrinsip dari aliran listrik adalah
electron. Dimana, apabila elektron mengalir ke kanan, maka arus
proton mengalir ke kiri. Bila terdapat muatan yang berbeda akan
terjadi gaya-gaya listrik Gerakan elektron bebas yang teratur akan
mengalir secara estafet (berantai) Aliran elektron seolah-olah
berlawanan dengan arus protonnya Aliran elektron yang teratur
menghasilkan arus listrik Aliran listrik terdiri dari sejumlah
elektron-elektron yang sangat banyak, mengalir melalui suatu
penghantar 2.7.6 Arus ListrikAliran listrik (elektron) yang
bergerak pada suatu penghantar listrik dengan kecepatan tertentu
disebut Arus Listrik. Timbulnya arus listrik karena terdapatnya
beda potensial pada dua ujung penghantar
Gambar 2.67 Arah Arus ListrikPanah arus digambarkan searah
dengan arah pergerakan seharusnya dari pembawa muatan positif,
walaupun pada kenyataannya pembawa muatan adalah muatan negatif dan
bergerak pada arah berlawanan.Terdapat 3 syarat mengalirnya arus
listrik :1) Adanya sumber tegangan2) Adanya alat penghubung3)
Adanya beban
Arus listrik dapat dihitung dengan menggunakan rumus :I = Q
tKeterangan :I= Arus listrik (A)Q= Muatan listrik/Coulomb (C)t=
Waktu (sekon)(1 Coulomb = 6,28 x 1018 electron)Bila arus mengalir
pada konduktor / elektrolit akan menyebabkan tiga kejadian :
Pembangkitan panas, contohnya headlight, cigarette lighter, dll.
Aksi kimia terjadi pada elektrolit battery yang memungkinkan arus
dapat mengalir. Pembangkitan magnet, bila arus listrik mengalir
pada kumparan (relay, selenoid, dll) 2.7.7 Tegangan ListrikTegangan
listrik (Voltage) adalah perbedaan potensi listrik antara dua titik
dalam rangkaian listrik. Tegangan dinyatakan dalam satuan V
(Volt).Rumus mencari tegangan adalah :V = I / RKeterangan :V =
Tegangan (Volt)I = Arus Listrik (Ampere)R = Hambatan (Ohm)
2.7.8 Hambatan ListrikHambatan listrik adalahperbandingan antara
tegangan listrikdari suatu komponen elektronik (misalnya
resistor)dengan arus listrik yang melewatinya. Hambatan dinyatakan
dalam satuan ohm.Untuk mendapatkan hambatan kita dapat menggunakan
rumus : R = V IKeterangan :R= Hambatan ( Ohm )V = Beda potensial (
Volt )I = Arus listrik ( Ampere )
Dalam hal tahanan terhadap aliran listrik, maka benda-benda
digolongkan ke dalam tiga kategori. Konduktor Konduktor adalah
material (benda-benda) yang dapat dialiri arus dengan mudah (emas,
perak, tembaga, logam). Semi Konduktor Semi konduktor adalah
material dimana arus listrik dapat mengalir tetapi tidak semudah
konduktor (silikon, germanium). Isolator Isolator adalah material
yang tidak dapat dialiri arus sama sekali (karet, kaca, plastik).
Besar Tahanan Listrik
Gambar 2.68 Analogi Besarnya TahananJika dilihat dari gambar
diatas maka dapat disimpulkan bahwa, tahanan listrik pada suatu
konduktor akan berbanding lurus dengan panjang konduktor dan
berbanding terbalik terhadap luas penampang konduktor.
2.7.9 Hukum OhmHubungan antara arus listrik, tegangan listrik,
dan hambatan listrik dalam suatu rangkaian dinyatakan dalam hukum
ohm :a. Bila hambatan tetap, arus dalam setiap rangkaian adalah
berbanding langsung dengan tegangan. Bila tegangan bertambah, maka
aruspun bertambah. Dan bila tegangan berkurang maka aruspun
berkurang.b. Bila tegangan tetap, maka arus dalam rangkaian menjadi
berbanding terbalik terhadap rangkaian itu. Bila hambatan
bertambah, maka arus berkurang dan bila hambatan berkurang maka
arus bertambah Hambatan dibedakan menjadi 2 jenis, yaitu :1.
Hambatan SeriDua hambatan atau lebih yang disusun secara berurutan
disebut hambatan seri. Hambatan yang disusun seri akan membentuk
rangkaian listrik tak bercabang. Kuat arus yang mengalir disetiap
titik besarnya sama. tujuan rangkaian hambatan seri untuk
memperbesar nilai hambatan listrik dan membagi beda potensial dari
sumber tegangan. Rangkaian hambatan seri dapat diganti dengan
sebuah hambatan yang disebut hambatan pengganti seri.Ciri-ciri
hambatan seri: Hambatan disusun dari ujung ke ujung Terdapat satu
lintasan arus listrik Kuat arus yang mengalir di setiap hambatan
sama besar Hambatan pengganti selalu lebih besar dari hambatan
terbesar yang disusun seri Rangkaian hambatan seri berfungsi
sebagai pembagi tegangan
Gambar 2.69 Rangkaian SeriPerhitungan-perhitungan dalam
rangkaian seri :
2. Hambatan ParalelDua hambatan atau lebih yang disusun secara
berdampingan disebut hambatan paralel. Hambatan yang disusun
paralel akan membentuk rangkaian listrik bercabang dan memiliki
lebih dari satu aliran listrik. Susunan hambatan paralel dapat
diganti dengan sebuah hambatan yang disebut hambatan pengganti
paralel. Rangkaian hambatan paralel berfungsi untuk membagi arus
listrik.Ciri-ciri hambatan paralel: Hambatan disusun berdampingan
Terdapat lebih dari satu lintasan arus listrik Beda potensial di
ujung hambatan sama besar Hambatan pengganti paralel selalu lebih
kecil daripada hambatan terkecil Rangkaian hambatan paralel
berfungsi sebagai pembagi kuat arus
Gambar 2.70 Rangkaian ParalelPerhitungan-perhitungan dalam
rangkaian paralel :
2.7.10 Daya ListrikDaya listrikdidefinisikan sebagai laju
hantaranenergi listrikdalamsirkuit listrik. SatuanSIdaya listrik
adalahwattyang menyatakan banyaknyatenaga listrikyang mengalir per
satuanwaktu(joule/detik).Daya listrik, seperti daya mekanik,
dilambangkan oleh hurufPdalam persamaan listrik. Pada rangkaian
arusDC, daya listrik sesaat dihitung menggunakanHukum Joule, sesuai
nama fisikawan BritaniaJames Joule, yang pertama kali menunjukkan
bahwa energi listrik dapat berubah menjadi energi mekanik, dan
sebaliknya.
Hukum Joule dapat digabungkan denganhukum Ohmuntuk menghasilkan
dua persamaan tambahan
2.7.11 Pengaruh Arus ListrikArus listrik dalam kelistrikan
kendaraan mempengaruhi 3 hal, yaitu :1. Pembangkitan PanasBila arus
listrik mengalir melalui cigarette lighter, maka kabel nichrome
pada cigarette lighter akan menjadi panas dan membara.
Gambar 2.71 Arus Mengalir Ke Cigarette Lighter2. Aksi Magnet
Bila arus mengalir seperti pada gambar, arah magnetic flux
se-demikian rupa sehingga kutub S berada dibawah selenoid
se-dangkan kutub U berada di atas.
Gambar 2.72 Hubungan Arus Listrik dan kemagnetan I Bila arus
mengalir seperti pada gambar, arah magnetic flux se-demikian rupa
sehingga kutub S berada dibawah selenoid se-dangkan kutub U berada
di atas.
Gambar 2.73 Hubungan Arus Listrik dan kemagnetan II3. Aksi
KimiaBila dua plat logam dimasukkan ke dalam larutan garam atau
asam sulfat. Kemudian dihu-bungkan dengan sirkuit kelis-trikan
seperti pada gambar, lampu akan menyala. Hal ini membuktikan telah
terjadi aksi kimia pada plat logam sehinga arus dapat mengalir
melalui cairan.
Gambar 2.74 Arus Mengalir Dalam Larutan Kimia
2.8 SISTEM PENYALAAN / PENGAPIAN
Gambar 2.75 Sistematika Pembahasan Sistem PengapianSistem
pengapian adalah suatu system pada mesin bensin berfungsi mcmbakar
campuran udara dan bensin di ruang bakar pada akhir langkah
kompresi, sehingga dihasilkan daya mekanik akibat pembakaran
tersebut.2.8.1 Fungsi Sistem PengapianDalam kendaraan, fungsi
system pengapian adalah sebagai berikut :1.Sebagai switch untuk
menghidupkan dan memeriksa mesin,2.Dapat bekerja dengan tegangan
listrik yang berbeda ( tengan batray dan tegangan alternator
)3.Menghasilkan busur listrik tegangan tinggi pada busi untuk
melakukan pembakaran.4.Mendistribusikan tegangan tinggi kebeberapa
busi dengan urutan yang tepat.5.Memastikan saat pengapian tepat
beberapa derajat sebelum piston mencapai titik mati atas pada saat
langka kompresi.6.Mengubah saat pengapian sesuai dengan tingkat
perubahan putaran.
2.8.2 Komponen Utama Sistem Pengapian
Gambar 2.76 Komponen Rangkaian Sistem PengapianNama
KomponenFungsi
1. Battery
Sebagai sumber tenaga listrik
2. Fuse / Sikring
Sebagai pengaman arus listrik
3. Kunci Kontak / Ignition Switch
Untuk memutuskan dan menghubungkan aliran listrik dari baterai
ke coil
4. External Resistor
Mengurangi penurunan tegangan pada kumparan primer saat mesin
berputar pada putaran tinggi
5. Koil Pengapian / Ignition Coil
Untuk mempertinggi tegangan listrik, dari 12 Volt menjadi 20.000
30.000 Volt.
6. Distributor
Untuk memutus dan menghubungkan arus listrik dan
mendistribusikan arus listrik tersebut ke seluruh busi
7. Busi / Spark Plug
Meloncatkan bunga api listrik melalui elektrodanya
2.8.3 Prinsip Kerja Sistem Pengapian KonvensionalBerikut akan
dijelaskan mengenai prinsip kerja sistem pengapian
konvensional.Prinsip kerja sistem pengapian konvensional ada dua
kondisi yaitu kondisi saat kunci kontak ON platina menutup dan
Aliran arus listrik pada saat platina membuka.1. Ketika stop
contact pada posisi on dan pemutus arus atau platina (breaker
points) tertutup, maka arus listrik akan mengalir dari batray
menuju ke koil yang di dalamnya terdapat kumparan primer, kumparan
sekunder, dan teras besi lunak, sehingga terjadi medan magnet.2.
Ketika arus primer diputus karena bagian platina terbuka oleh
gerakan berputar dari nok (cam) maka medan magnet akan hilang dan
timbul arus induksi pada kumparan sekunder.3. Poros yang memutar
rotor distributor sama dengan poros nok pemutus arus primer
sehingga pada saat terjadi pemutusan arus primer maka bersamaan itu
pula terjadi hubungan antara rotor distributor dengan salah satu
kabel busi sesuai dengan urutan penyalaannya, sehingga menimbulkan
loncatan bunga api listrik (spark) pada busi4. Ketika terjadi spark
maka pada setiap gap juga akan terjadi spark, termasuk di platina,
untuk itu dipasang kondensor guna menyerap arus induksi, sehingga
tidak timbul spark pada platina.1) Pada saat kunci kontak ON,
Platina menutupAliran Arus Listrik Saat Konci Kontak ON, Platina
MenutupAliran arusnya adalah sebagai berikut:
Baterai -> Kunci kontak -> Primer koil -> Platina ->
Massa.
Akibat aliran listrik pada primer koil, maka inti koil menjadi
magnet.2) Saat platina membukaAliran Arus Saat Platina terbukaSaat
platina membuka, arus listrik melalui primer koil terputus, terjadi
induksi tegangan tinggi pada sekunder koil, sehingga arus akan
mengalir seperti dibawah ini:Sekunder koil -> Kabel tegangan
tinggi -> Tutup distributor -> Rotor -> Kabel tegangan
tinggi (kabel busi) -> Busi -> Massa.
SAAT PENGAPIAN
Pengapian AwalPengapian terjadi sebelum piston mencapai TMA
Pengapian LambatPengapian terjadi setelah piston melewati
TMA
a) Saat pengapian terlalu awal Mengakibatkan detonasi/knocking,
daya mesin berkurang, mesin menjadi panas dan menimbulkan kerusakan
pada piston, bearing, busi b) Saat pengapian tepat Menghasilkan
langkah kerja yang ekonomis, daya mesin maksimum c) Saat pengapian
terlalu lambat Menghasilkan langkah kerja kurang ekonomis/tekanan
pembakaran maksimum jauh setelah TMA, daya maksimum kurang, boros
bahan bakar
2.9 SISTEM PENGISIANSistem pengisian merupakan sistem yang
berfungsi untuk menyediakan arus listrik yang nantinya dimanfaatkan
oleh komponen kelistrikan pada kendaraan tersebut dan sekaligus
mengisi ulang arus pada baterai.Ada dua type sistem pengisian :1.
Generator yang berfungsi untuk menghasilkan arus searah (Direct
Current) digunakan awal tahun 60-an. Pada prinsipnya, generator
membangkitkan arus listrik dengan cara memutarkan kumparan di dalam
medan magnet.2. Alternator yang berfungsi untuk menghasilkan arus
bolak-balik (Alternating Current). Pada prinsipnya alternator
membangkitkan arus listrik dengan cara memutarkan magnet listrik
(rotor coil) didalam kumparan (stator coil).
KeteranganIgnition SwitchBatteryAlternatorVoltage Regulator
Gambar 2.77 Bagian-Bagian Sistem Pengisian
2.9.1 Komponen Utama Sistem Pengisian
1) GeneratorGenerator berfungsi untuk menghasilkan arus searah
(Direct Current).
Gambar 2.78 GeneratorKomponen utama generator :1. Rotor, adalah
bagian yang berputar yang mempunyai bagian terdiri dari poros,
inti, kumparan, cincin geser, dan sikat-sikat.2. Stator, adalah
bagian yang tak berputar (diam) yang mempunyai bagian terdiri dari
rangka stator, kutub utama beserta belitannya, kutub-kutub pembantu
beserta belitannya, bantalan-bantalan poros.
2) AlternatorAlternator berfungsi untuk menghasilkan arus
bolak-balik (Alternating Current).
Gambar 2.79 AlternatorKomponen utama alternator :1. RotorRotor
berfungsi untuk membangkitkan medan magnet.
Gambar 2.80 Rotor2. StatorStator berfungsi untuk membangkitkan
arus listrik bolak-balik.
Gambar 2.81 Stator3. PulleyPulley berfungsi untuk menerima
tenaga mekanis dari mesin untuk memutarkan rotor.
Gambar 2.82 Pulley4. End FrameEnd frame berfungsi untuk pemegang
bagian-bagian alternator.
Gambar 2.83 End Frame5. RectifierRectifier berfungsi untuk
merubah arus AC menjadi arus DC.
Gambar 2.84 RectifierKemudian setelah generator dan alternator,
komponen utama system pengisian kendaraan adalah Aki
(Accumulator)3) ACCUAkumulator(accu,aki) adalah sebuah alat yang
dapat menyimpanenergi(umumnya energilistrik) dalam bentuk energi
kimia.
Gambar 2.85 Accumulator tipe keringPada system pengisian, aki
memiliki beberapa fungsi utama, yaitu :1. Untuk StarterPada saat
mesin mati dan mau dihidupkan, dibutuhkan tenaga penggerak awal
untuk memutar crankshaft / poros engkol. Sehingga diperlukan tenaga
dari aki untuk melakukan hal tersebut.2. Untuk Menyimpan ListrikAki
harus mampu menyimpan listrik yang diberikan oleh alternator atau
sepul, sehingga aki selalu dalam kondisi penuh ( memiliki cadangan
listrik yang cukup untuk menggerakan starter saat mesin awal
dihidupkan).3. Sebagai StabilisatorBesar kecilnya arus listrik yang
tidak stabil dapat merusak komponen kelistrikan yang ada pada
sepeda motor / mobil. Sehingga diperlukan aki sebagai stabilisator
arus yang mengalir dalam kendaraan. Tips Perawatan Aki
1. Aki Basah Jangan sampai air aki kering atau ada di bawah
petunjuk batas low pengisian aki sebaiknya dilakukan pagi hari
Lakukan pembersihan secara rutin agar kebersihan terminal tetap
terjaga
2. Aki Kering membersihkan kepala aki dari berbagai kotoran.
Charge aki dengan menggunakan system autocharge
Tipe Air AkiAir aki terbagi menjadi dua jenis, yang biasanya
terkemas dalam 2 jenis botol, yaitu :1. Botol BiruBotol biru berisi
air murni atau yang telah melewati penyulingan. Air murni ini punya
rumus kimia H2O. Air ini digunakan saat penambahan air aki.2. Botol
MerahAir di botol merah biasa juga disebut air zuur. Biasanya
digunakan saat pengisian pertama aki. Unsur kimia yang dikandung
H2SO4 sudah mengandung setrum. Sehingga aki baru tidak perlu
dicharge lagi.
2.10 SISTEM KELISTRIKAN BODYKelistrikan body adalah semua sistem
kelistrikan pada body kendaraan, dan bertujuan untuk menjamin
keamanan dan kenikmatan saat berkendara.
Gambar 2.86 Gambaran Umum Pemahasan1) Jaringan KabelJaringan
kabel (wiring harness) berfungsi untuk menghubungkan
komponen-komponen kelistrikan dan melindungi sirkuit
kelistrikan.
Secara skematis, jaringan kabel dapat digambarkan sebagai
berikut :
2) Komponen Penghubung
1. Junction Block dan Relay BlockJunction block (J/B) dan relay
block (R/B) adalah suatu kotak (block) tempat pengelompokan
konektor untuk sirkuit kelistrikan.
Gambar 2.87 Junction Block & Relay Block2.
ConnectorConnector berfungsi untuk menghubungkan dua jaringan kabel
atau jaringan kabel dengan komponen.
Gambar 2.88 Connector3. Baut MassaBaut massa berfungsi untuk
menghubungkan jaringan kael ke body kendaraan (massa).
Gambar 2.89 Baut Massa3) Komponen Pelindung SirkuitKomponen
pelindung sirkuit berfungsi untuk mencegah rusaknya
komponen-komponen kelistrikan akibat arus yang berlebihan a)
SekringSekringadalah alat yang berguna untuk mencegah arus terlalu
besar yang mengalir melalui suatu penghantar bila terjadi hubungan
singkat.
(a) (b)Jika dilihat dari gamabr di atas, gambar (a) merupakan
sekring tipe Blade sedangkan gambar (b) merupakan sekring tipe
Cartridge Fusible LinkFungsi Fusible link Secara umum fungsi dan
konstruksi fusible link sama dengan sekring. Perbedaan utamanya
adalah fusible link dapat digunakan untuk arus yang lebih besar
karena ukurannya lebih besar dan mempunyai elemen yang lebih
tebal.
(a) (b)Jika dilihat dari gambar di atas, gambar (a) merupakan
fusible link tipe cartridge sedangkan gambar (b) merupakan sekring
tipe Cartridge Circuit BreakerCircuit breaker adalah komponen
pelindung yang didesain un-tuk membuka saat arus yang berlebihan
melewatinya.
Gambar 2.90 Circuit Breakerb) Saklar Saklar (switch) berfungsi
untuk menghubungkan dan memutuskan arus listrik pada sirkuit
kelistrikan. Pada kendaraan, saklar dibagi menjadi beberapa jenis,
yaitu :1. Saklar Putar (Rotary Switch)Pengoperasian switch ini
dengan cara diputar . Switch putar digunakan pada kunci kontak,
wiper, dan head lamp.
Gambar 2.91 Saklar Putar2. Saklar Tekan (Push
Switch)Pengoperasian switch ini dengan cara ditekan. Switch tekan
digunakan pada lampu hazard (Elf), washer.
Gambar 2.92 Saklar Tekan
3. Saklar Ungkit (Seesaw Switch)Switch ungkit digunakan pada
lampu kabut, hazard .
Gambar 2.93 Saklar Ungkit4. Saklar Tuas (Lever
Switch)Pengoperasian switch ini dengan cara digerakkan ke atas, ke
bawah, ke kiri, ke kanan. Switch tuas digunakan pada lampu
sein.
Gambar 2.94 Saklar Tuas5. Saklar Alang (Reed Switch)Switch ini
akan ON saat ferrite magnet bertemu dengan reed switch. Dan
digunakan pada water sedi-meter dan indikator permukaan minyak
rem.
Gambar 2.95 Saklar Alang6. Saklar Temperatur (Temperature
Switch)Switch ini bekerja berdasarkan perubahan suhu. Dan digunakan
pada sistem ke-listrikan water temperatur gauge.
Gambar 2.96 Saklar Temperaturc) RelayRelay merupakan alat yang
digunakan untuk memperpanjang umur switch dan memperkecil voltage
drop karena sirkuit dapat diperpendek.
Gambar 2.97 Relay
2.11 SISTEM PENERANGANSistem Penerangan adalah instalasi dari
berbagai rangkaian penerangan pada kendaraan atau semua sistem
kelistrikan pada bodi kendaraan yang bertujuan untuk menjamin
keamanan dan kenikmatan saat berkendara.Fungsi system penerangan
:1) Sebagai penerangan pada kendaraan untuk memberikan tanda-tanda
kepada pengendara lain2) Memberikan indikator pada pengendara
contoh lampu tanda belok kanan atau kiri sudah menyala3) Indicator
kondisi bahan bakar masih banyak atau sudah habis4) Menambah
kenikmatan saat berkendara.Skema system penarangan pada
kendaraan
1. Lampu kepala (head light) 2. Front combination light -
Clearance light (lampu jarak) - Turn signal & hazard warning
light 3. Rear combination light - Tail light & stop light -
Turn signal & hazard warning switch - Back up light 4. Dome
light 5. Licence plate light 6. Meter combination light2.10.1
Komponen-Komponen Pengguna Sistem Kelistrikan
1. Lampu BesarSistem lampu besar berfungsi untuk menerangi jalan
pada bagian depan kendaraan.
Sistem penerangan lampu depan mobil dibedakan menjadi dua, yang
terdiri atas low beam (lampu jarak dekat) dan high beam (lampu
jarak jauh)Pada system ini, terdapat dua jenis lampu yang digunakan
:a) Sealed BeamPada tipe ini lampu menjadi satu dengan rumahnya dan
bila lampu putus kita harus mengganti satu set (assy).
Gambar 2.98 Sealed Beam Lampb) Semi-Sealed BeamModel semi sealed
beam konstruksinya terpisah antara bohlam lampu dengan rumah lampu
sehingga memungkinkan pergantian bola lampunya saja.
(a) (b)Jenis lampu semi-sealed beam dibedakan menjadi dua, yaitu
lampu biasa (a) dan lampu halogen (b).2. Lampu RemLampu rem (stop
light) berfungsi sebagai tanda bahwa kendaraan akan berhenti
(mencegah terjadinya benturan dengan kendaraan dibelakang).
Gambar 2.99 Sistematika Proses Pengereman3. Lampu MundurLampu
mundur (stop light) berfungsi sebagai isyarat (tanda bahwa
kenda-raan akan mundur.
Gambar 2.100 Sistematika Proses Mundur4. Lampu Sein dan Lampu
HazzardLampu sen (turn signal light) berfungsi untuk memberi tanda
bahwa kendara-an akan membelok atau pindah jalur. Lampu hazard
(hazard warning light) berfungsi untuk memberi tanda bahwa
kendaraan dalam kondisi darurat.
Gambar 2.101 Skema lampu Sein dan Lampu hazard
5. KlaksonKlakson digunakan untuk memberitahukan kepada pengguna
jalan lainnya agar mengetahui nya atau sebagai tanda untuk meminta
jalan.
Gambar 2.102 Skema Klakson6. Wiper dan Washer
a) WiperWiper adalah alat yang digunakan untuk membersihkan kaca
pada saat hujan turun atau bila ada debu, lumpur atau benda lain
yang mengotorinya.
Gambar 2.103 Bagian-Bagian Wiperb) WasherWasher adalah alat
untuk mengeluarkan cairan yang membantu wiper bekerja membersihkan
kaca depan mobil.
Gambar 2.104 Bagian-Bagian Washer7. Power WindowPower window
adalah alat yang digunakkan untuk menaikkan dan menurunkan kaca
jendela mobil secara elektris
Gambar 2.105 Power WindowDalam mengoperasikan power window
terdapat sebuah panel utama yang biasanya terletak di pintu
pengemudi. Panel tersebut dapat dilihat pada gambar berikut :
8. Central LockCentral lock adalah Sistem pembuka dan penutup
kunci pintu secara otomatis
Gambar 2.106 Sistematika Central Lock9. Elektrik MirrorSuatu
sistem yang mengatur posisi kaca spion baik horizontal atau
vertikal secara elektrik.
2.12 SISTEM PEMINDAH DAYASistem pemindah tenaga juga dapat
disebut sistem pemindah daya (powertrain), merupakan sebuah
mekanisme yang memindahkan tenaga dari mesin ke roda.Menurut letak
mesinnya dapat dibedakan menjadi empat macam yaitu :1.Mesin depan
penggerak belakang (front engine rear drive).2.Mesin depan
penggerak depan (front engine front drive).3.Mesin belakang
penggerak belakang (rear engine rear drive).4.Mesin depan penggerak
empat roda (four wheel drive).
2.12.1 Bagian-Bagian Utama Sistem Pemindah Tenaga
Gambar 2.107 Bagian Utama Sistem Pemindah
TenagaKomponenFungsi
1. KoplingMenghubungkan dan memutuskan tenaga/ putaran mesin ke
transmisi
2. TransmisiMengatur perbandingan putaran motor dengan poros
penggerak aksel.
3. Propeler ShaftMenghubungkan dan meneruskan putaran dari
transmisi ke differential / gardan
4. DiferensialMemindahkan arah putaran poros propeler menjadi
putaran maju mundurmenyeimbangkan putaran roda saat berbelok.
5. Poros RodaMeneruskan putaran dari gardan ke roda.
2.12.2 KoplingKopling adalah alat yang digunakan untuk
menghubungkan dua poros, yaitu dari poros penggerak (driving shaft)
ke poros yang digerakkan (driven shaft) dengan tujuan untuk
mentransmisikan daya mekanis.Syarat-syarat yang harus dimiliki oleh
kopling adalah : Harus dapat menghubungkan putaran mesin ke
transmisi dengan lembut Harus dapat memindahkan tenaga mesin ke
transmisi tanpa slip Harus dapat memutuskan hubungan dengan
sempurna dan cepat Konstruksi Kopling
2
1. Tutup Kopling (Clutch Cover)Clutch cover terikat pada
flywheel. Syarat utama yang harus dimiliki oleh clutch cover adalah
balance dan mampu memindahkan panas dengan baik.
Clutch Cover dibedakan menjadi dua macam, yaitu : Clutch Cover
Tipe Coil Spring
Keuntungan :(+) Penekanan terhadap plat kopling lebih kuat.
Kerugian :(-) Tenaga untuk menekan pedal kopling besar.(-)
Konstruksi rumit sehingga harganya mahal Cara Kerja :a) Saat pedal
ditekan Release fork menekan release bearing, release bearing
menekan release lever sehingga release lever mengangkat pressure
plate melalui pivot pin melawan tekanan pressure spring dan
menyebabkan plat kopling terbebas (tidak lagi terjepit di antara
flywheel dan pressure plate) dan putaran mesin tidak dapat
diteruskan ke input shaft transmisi. b) Saat pedal dilepas Release
fork tidak menekan release bearing, release bearing tidak menekan
release lever sehingga pressure spring menekan pressure plate dan
pressure plate menekan clutch disc ke flywheel. Terjadi perpindahan
tenaga : Clutch cover tipe Diapraghm Spring
Keuntungan :(+) Tenaga penekanan pedal kopling lebih ringan (+)
Penekanan terhadap plat kopling lebih merata (+) Tenaga pegas tidak
akan berkurang karena gaya sentrifugal saat kecepatan tinggi.
Kerugian :(-) Penekanan terhadap plat kopling lebih kecil. Cara
Kerja : Saat pedal ditekan Release fork menekan release bearing,
release bearing menekan diapragm spring sehingga diapragm spring
mengangkat pressure plate melalui pivot ring dan menyebabkan plat
kopling terbebas (tidak lagi terjepit di antara flywheel dan
pressure plate) dan putaran mesin tidak dapat diteruskan ke input
shaft transmisi.
Saat pedal dilepas Release fork tidak menekan release bearing,
release bearing tidak menekan diapragm spring sehingga diapragm
spring menekan pressure plate dan pressure plate menekan clutch
disc ke flywheel. Terjadi perpindahan tenaga : 2. Plat Kopling
(Disc Clutch)Plat kopling berfungsi untuk memindahkan tenaga dari
mesin ke transmisi dengan lembut tanpa terjadi slip.
Gambar 2.108 Bagian Plat KoplingPlat kopling terdiri dari : a)
Facing yang berfungsi sebagai bidang gesek yang dikeling pada
cushion plateb) Cushion Plate yang berfungsi untuk memperlembut
saat kopling berhubungan, dan cushion plate dikeling pada disc
plate. c) Torsion Damper yang berfungsi untuk meredam kejutan saat
kopling berhubungan.
Kopling OtomatisKopling otomatis (torque converter) adalah
kopling yang dapat menghubungkan dan memutuskan putaran mesin ke
transmisi dengan sendirinya (otomatis). Kopling otomatis digunakan
pada kendaraan yang menggunakan transmisi otomatis
Gambar 2.109 Kopling Otomatis2.12.3 Transmisi Transmisi
berfungsi untuk menjamin ketersediaan momen puntir yang dibutuhkan
oleh kendaraan pada saat dijalankan.Selain digunakan untuk mengatur
perbandingan gigi, transmisi juga digunakan untuk : Merubah momen
Merubah kecepatan kendaraan Memungkinkan kendaraan bergerak mundur
Memungkinkan kendaraan diam saat mesin hidup (posisi netral)
Perbandingan gigi transmisi
Mekanisme Perpindahan gigi
1. Slidingmesh TypePada tipe ini shift arm menggerakkan
gigi-gigi percepatan yang terpasang pada spline main shaft untuk
menghubungkan dan memutuskan hubungan antara gigi percepatan dengan
counter gear. Sekarang tipe ini digunakan untuk gigi mundur.
Gambar 2.110 Slidingmesh Transmission
2. Contamesh TypePada tipe ini gigi pada main shaft selalu
berhubungan dengan gigi pada counter shaft, gigi ini dilengkapi dog
gear yang akan di-hubungkan dengan sleeve yang terpasang pada
mainshaft. Tipe ini digunakan pada gigi mundur.
Gambar 2.111 Contamesh Transmission3. Synchromesh
TypeSynchromesh berfungsi sebagai alat sinkronisasi yang
menyama-kan putaran gigi yang akan dihubungkan dengan cara
pengereman. Sekarang tipe ini yang banyak digunakan
Gambar 2.112 Synchromesh TransmissionSecara konstruksi pemindah
daya pada mobil dibagi menjadi 4 , yaitu: 1. Mesin depan penggerak
belakang (front engine rear drive).
Pemindah daya tipe ini mentrasfer tenaga mesin ke roda belakang
mobil, sementara mesin dipasangkan di bagian depan dari mobilJadi
hanya roda belakang yang digerakkan oleh mesin , sementara roda
depan tidak digerakkan oleh mesin.
Gambar 2.113 Mobil RWD Kelebihan : (+) Lay out mesin lebih rapi
karena mesin dan menghemat ruang mesin. (+) Kemampuan daya dorong
lebih kuat. (+) Sistemmampu memberikan traksi baik saat kendaraan
dimuati beban berat. (+) Posisi mesin di depan diyakini mampu
melindungi pengemudi dan penumpang saat terjadi benturan dari
depan. (+) Karakter yang dihasilkan cenderung lebih halus dibanding
penggerak depan. (+) Cenderung lebih mudahdalam bermanuver di
tempat parkir yang sempit.(+) Parts penggeraknya lebih tahan lama
karena hanya dipergunakan untuk menyalurkan tenaga.
Kekurangan (-) Akselerasi tidak sebaik mesin berpenggerak roda
depan. (-) Buritan penggerak roda belakang cenderung membuang bila
throttle (-) Efisiensi mesinsistem ini lebihsulit didapat. Bila
performatenaga mesin pas-pasan, kerugian gesekan kian melemahkan
performa mobil secara keseluruhan. (-) Bobot kendaraan yang
terpusat di belakang membuat gejala oversteer mudah terjadi. 2.
Mesin depan penggerak depan (front engine front drive).
Pemindah daya tipe ini memindahkan tenaga dan putaran mesin ke
roda depan, sementara roda belakang tidak digerakkan oleh mesin.
Adapun mesin terpasang pada bagian pada bagian depan mobil.
Gambar 2.114 Mobil FWD Keunggulan (+) Proses penyaluran tenaga
lebih efisien, sehingga akselerasi (sprint) menjadi lebih baik dan
lebih gesit. Kebanyakan digunakan untuk mobil perkotaan yang
menuntut manuver lincah dan hemat bahan bakar. (+) Sistem Front
Wheel Drive. Dari gear boks tenaga disalurkan lewatdrive shaft(as
roda). Karena as penggerak lebih pendek, potensi kehilangan tenaga
saat mesin berjalan lebih sedikit.(+) Efisiensi ini berpengaruh
pada kabin yang lebih lega.(+) Gerak roda depan kebanyakan diadopsi
oleh mesin dengan kapasitas kecil. (+) Lebih stabil dalam memainkan
throttle gas Kelemahan (-) Penataan (layout) mesin lebih rumit dan
membutuhkan ruang lebih banyak. (-) Beban mobil terkonsentrasi di
bagian depan, menyebabkan tidak nyaman ketika melakukan perjalanan
jauh. (-) Sistemhandlingnya terasa understeer karena roda depan
mempunyai dua tugas beratyaitu sebagai penggerak dan sebagai
kemudi. Sehingga keausan ban juga lebih cepat. (-)
Dibutuhkanrangkaian suspense depan yang lebih kompleks, membuat
part lebih keras bekerja sehingga perlu penggantian secara berkala
yang lebih banyak (-) Kerja komponen-komponen mesin lebih keras,
karena disamping befungsi sebagai penggerak juga sebagai penentu
arah. (-) Perawatan komponen mesin dan roda lebih rumit dan lebih
mahal. (-) Tidak sekuat sistem penggerak roda belakangsaat di jalan
tanjakan. (-) Bobot kendaraan yang tertumpu di roda depan saat
pengereman.(-) Untukmanuver untuk parkir terasa lebih sulit
ketikaroda depan dituntut harus belok patah karena keterbatasan
pada as roda.
3. Mesin belakang penggerak belakang (rear engine rear
drive).
Pada tipe pemindah daya ini mesin dipasangkan pada bagian
belakang dari mobil dan roda yang digerakkan oleh mesin adalah roda
belakang , sedangkan roda depan tidak digerakkan oleh mesin.
Gambar 2.115 Mobil RWD Keuntungan (+) Pada jalan lumpur traksi
baik Kerugian (-) Kenyamanan kurang pada jalan aspal, jika tidak
cukup beban pada aksel depan 4.Mesin depan penggerak empat roda
(four wheel drive).Pada tipe ini ke empat roda mobil digerakkan
oleh mesin , sementara mesin diletakkan pada bagian depan
mobil.
Gambar 2.116 Mobil 4WD Keuntungan (+) Traksi sangat baik
Kerugian (-) Harga lebih mahal dan berat (-) Pada sistem penggerak
empat roda dapat dibedakan 1) Penggerak empat roda selektif a.
Dapat menggunakan aksel belakang pada jalan baik b. Aksel depan
dapat dihubungkan pada jalan jelek
2) Penggerak empat roda permanen a. Memerlukan penyeimbang
antara kedua poros penggerak.b. Lebih mahal 2.12.4 Propeler
ShaftPropeller shaft merupakan bagian yang berfungsi untuk
memindahkan atau meneruskan tenaga dari transmisi ke
difrential.
Gambar 2.117 Tempat Pemasangan Propeler ShaftPada umumnya
propeller shaft terdiri dari satu pipa yang mempunyai dua
penghubung yang terpasang pada kedua ujung berbentuk universal
joint.2.12.5 Universal JointFungsi universal joint ialah untuk
meredam perubahan sudut yang disebabkan oleh perubahan differential
dan untuk melembutkan perpindahan tenaga dari transmisi ke
differential.
2.12.6 DifferentialDifferential atau sering dikenal dengan nama
gardan adalah komponen pada mobil yangberfungsi untuk meneruskan
tenaga mesin ke poros roda yang sebelumnya melewati transmisi dan
propeller shaft
Gambar 2.118 Differential (Gardan)Gardan dibedakan menjadi dua
bagian utama, yaitu :1. Final gear Yang terdiri dari drive pinion
dan ring gear, dan berfungsi untuk memperbesar momen dan merubah
arah putaran sebesar 90.
Final gear terdiri atas :- Hypoid Bevel gearTipe ini digunakan
pada kendaraan penggerak roda belakang, dimana drive pinion
terpasang offset deng-an garis tengah ring gear
Gambar 2.119 Hypoid Bevel Gear- Helical GearTipe ini digunakan
pada kendaraan penggerak roda depan
Gambar 2.120 Helical Gear2. Differential gear Yang terdiri dari
side gear dan pinion gear, dan berfungsi untuk membedakan kecepatan
putar roda kiri dan kanan saat membelok.
Gambar 2.121 Gambaran Kerja Differential Gear Prinsip dasar
differential gear
Bila kedua rack diberi beban yang sama, maka ketika shackle
ditarik ke atas akan menyebab-kan kedua rack akan terangkat pada
jarak yang sama karena tahanan sama dan pinion gear tidak
berputar.
bila beban yang lebih be-sar diletakkan pada rack sebelah kiri
dan shackle ditarik ke atas, maka pinion gear akan berputar
sepanjang gerigi rack yang men-dapat beban lebih berat dise-babkan
adanya perbedaan taha-nan. Dan ini mengakibatkan rack yang mendapat
beban lebih kecil akan terangkat.
2.13 SISTEM SUSPENSI2.13.1 Pengertian Sistem SuspensiSistem
suspensi adalah salah satu bagian chasis yang berungsi untuk
memberikan kenyamanan bagi pengendara atau penumpang.
Gambar 2.122 Skema Sistem Suspensi2.13.2 Fungsi Sistem
SuspensiAdapun fungsi suspensi sebagai berikut :1) Selama kendaraan
berjalan, kendaraan secara bersama-sama dengan roda menyerap
getaran, eskilasi dan kejutan dari permukaan jalan, hal ini untuk
memberikan kenyamanan dan keamanan penumpang.2) Memindahkan gaya
pengereman dan gaya gerak ke body melalui gesekan antara jalan
dengan roda-roda.3) Menopang body pada axle dan memelihara letak
geometris antara body dan roda-roda.
2.13.3 Cara Kerja Sistem Pengereman Saat roda roda menerima
kejutan dari permukaan jalan, maka akan diteruskan ke lower maupun
upper arm, Lalu gaya tersebut ditahan oleh pegas dan mengakibatkan
terjadinya pemendekan dan pemanjangan pegas, Kemudian gaya
pemegasan diperhalus oleh peredam getaran (shock absorber) agar
tidak terjadi oksilasi berlebihan. Hal ini memungkinkan roda roda
tetap me