MEMPERBAIKI KERUSAKANPADA SISTEM KEPALA SILINDER DAN BLOK SILINDER

Untuk Sekolah Menengah Kejuruan

Bidang Keahlian : Teknik Mesin Program Keahlian : Teknik Mekanik Otomotif Berdasarkan Kurikulum SMK yang Disempurnakan (Kurikulum SMK Edisi 1999)

Penyusun : Moch. Wahyudi, S.Pd

Editor :Sasongko Leksono A. P, ST

DIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH PUSAT PENGEMBANGAN PENATARAN GURU TEKNOLOGI VOCATIONAL EDUCATION DEVELOPMENT CENTER JL. Teluk Mandar, Arjosari, Tromol Pos 5 Malang, 65102, Telp. (0341) 491239, Fax. (0341) 491342

KATA PENGANTAR

Modul ini diterbitkan untuk menjadi bahan ajar pada SMK Bidang Keahlian Teknik Mesin, memenuhi tuntutan pelaksanaan Kurikulum SMK yang disempurnakan (Kurikulum SMK edisi 1999).

Dalam pemakaian modul ini, tetap diharapkan berpegang kepada azas keluwesan, azas kesesuaian dan azas keterlaksanaan sesuai dengan karakteristik kurikulum SMK yang disempurnakan.

Direktorat Pendidikan Menengah Kejuruan menyampaikan terima kasih dan penghargaan kepada semua pihak yang telah berperan serta dalam penulisan naskah bahan ajar ini.

Jakarta, Agustus 2000DirekturPendidikan Menengah Kejuruan

Dr. Ir. Gatot Hari Priowiryanto

T e k n i k M e k a n i k O t o m o t i fNIP 130675814

Memperbaiki Kerusakan Pada Sistem Kepala Silinder dan Blok Silinderi

PROFIL KOMPETENSI TAMATAN PROGRAM KEAHLIAN MEKANIK OTOMOTIF

Memperbaiki Kerusakan Pada Sistem Kepala Silinder dan Blok SilinderiiH. Memperbaiki kerusakan motor otomotif

H1. Menggunakan dan merawat peralatan perbaikan motor otomotif

H2. Memperbaiki kerusakan pada sistem pelumasan

H3. Memperbaiki kerusakan pada sistem pendinginan

H4.Memeriksa dan memperbaiki blok motor dan kepala silinder

H5.Memeriksa dan memperbaiki poros engkol dan perlengkapannya

H6. Memperbaiki kerusakan mekanisme katup dan perlengkapannya

H7. Memperbaiki kerusakan pada sistem bahan bakar bensin konvensional

H8. Memperbaiki kerusakan pada sistem bahan bakar diesel

H9. Memperbaiki kerusakan pada sistem pemasukan bahan bakar dan pembuangan gas bekas

H10. Membongkar, memeriksa, menyetel dan merakit kembali motor bensin

H11. Membongkar, memeriksa, menyetel dan merakit kembali motor diesel

DAFTAR ISI

JUDUL MODULKata pengantar ............................................................................................ i Struktur Profil Kompetensi Tamatan ............................................................ ii Daftar Isi ...................................................................................................... iii Pendahuluan ............................................................................................... iv Tujuan Umum Pembelajaran ....................................................................... vi Petunjuk Penggunaan Modul; ...................................................................... vi Kegiatan Belajar 1, Kepala Silinder.............................................................. 1Kegiatan Belajar 2, Melepas, memeriksa, dan memasangKembali kepala silinder dan kelengkapannya .............. 9Kegiatan Belajar 3, Blok Silinder .................................................................. 16Kegiatan Belajar 4, Pemeriksaan Blok Silinder ............................................ 23Informasi Tambahan:Pembongkaran kepala silinder pada motor jenis silinder basah ............. 32Penggantian sil/ring tabung silinder basah ............................................. 33Lembar Informasi.................................................................................... 36Lembar Evaluasi .......................................................................................... 38Lembar Jawaban ......................................................................................... 40Lembar Kunci Jawaban ............................................................................... 41Umpan Balik................................................................................................. 42Daftar Pustaka ............................................................................................. 43

Memperbaiki Kerusakan Pada Sistem Kepala Silinder dan Blok Silinder333

PENDAHULUAN

Perkembangan dunia otomotif semakin hari semakin berkembang pesat, seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi yang dikuasai oleh manusia, hal ini dikarenakan manusia semakin hari ingin lebih meningkatkan kesejahteraan dan peradaban di atas dunia.

Untuk mendukung hal tersebut perlu dipersiapkan manusia-manusia yang beriman dan bertaqwa kepada Tuhan Yang Maha Esa, serta memiliki sumber daya dan kemampuan yang memadai. Sehingga siap untuk mensukseskan program tersebut.

Adapun untuk menyiapkan manusia-manusia yang memiliki kemampuan dan sumber daya yang siap salah satunya diperlukan sistem pendidikan formal yang cukup memadai, baik itu sarana maupun prasarananya (software dan hardware).

Berkaitan dengan sistem pendidikan tersebut khususnya di bidang perangkat lunak, kami memberanikan diri untuk menyusun sebuah modul yang membahas masalah kepala silinder dan silinder blok. Kepala silinder dan silinder blok merupakan dua komponen mesin yang sangat vital karena kepala silinder merupakan komponen yang berfungsi menutup blok silinder dan sebagai ruang bakar. Disamping itu kepala silinder sebagai dudukan dari mekanisme katup, busi, injektor, poros kam, saluran gas masuk dan keluar, saluran air pendingin dan pelumasan. Sedangkan silinder blok merupakan komponen pokok dari sebuah motor. Adapun bentuk dan konstruksinya tergantung pada beberapa faktor antara lain : jumlah silinder, susunan silinder, susunan katup, jenis pendinginan, letak poros kam, tempat dudukan motor, bahan serta cara pembuatannya. Disamping itu silinder blok merupakan tempat torak bergerak dari titik mati atas (TMA) ke titik mati bawah (TMB) secara bolak- balik.

Mengingat tugas dan beban yang ditanggung maka kepala silinder dan silinder blok dituntut terbuat dari bahan yang tidak mudah berubah

Memperbaiki Kerusakan Pada Sistem Kepala Silinder dan Blok Silinder44

konstruksinya atau mengalami keausan. Meskipun demikian perubahan bentuk dan keausan masih tetap terjadi, untuk itulah setiap melakukan overhoul mesin sangat perlu diadakan pemeriksaan menyeluruh terhadap semua komponen mesin khususnya silinder head (kepala silinder) dan blok silinder.

Pada modul ini akan diuraikan bagaimana cara melakukan pemeriksaan kerataan bidang kepala silinder dan blok silinder termasuk pergantian silinder sesuai dengan spesifikasi yang ada.

Dengan modul ini diharapkan bisa menambah hasanah ilmu pengetahuan bagi para pembaca, khususnya tentang masalah kepala silinder dan silinder blok termasuk pemeriksaannya.

Memperbaiki Kerusakan Pada Sistem Kepala Silinder dan Blok Silinder66

TUJUAN UMUM PEMBELAJARAN

Setelah mempelajari modul ini peserta diharapkan dapat :

Memahami dan mengerti tentang kepala silinder dan blok silinder termasuk cara pemeriksaannya.

PETUNJUK PENGGUNAAN MODUL

Modul ini dibuat khusus untuk siswa Sekolah Menengah Kejuruan (SMK) program studi mesin otomotif, karena yang dibahas pada modul ini materi kepala silinder dan blok silinder yang berhubungan dengan pelajaran mesin otomotif.

Disini disajikan secara praktis, dimana materi teori disampaikan terlebih dahulu selanjutnya diikuti oleh materi praktik dengan maksud agar mudah dimengerti, dipahami dan dipraktikkan oleh siswa.Pembahasan teori praktik ditulis berdasarkan kelompok komponen yang dibicarakan serta berdasarkan kedudukan komponen pada rangkaian mesin sesuai prosedur pembongkaran (overhoul) menurut spesifikasi (manual book).

Adapun cara penggunaan alat ukur dan metode perbaikan silinder, mesin harus berdasarkan ketentuan dan aturan sesuai dengan petunjuk yang dituliskan pada modul, agar didapatkan hasil yang maksimal dan juga alat beserta bahannya terhindar dari kerusakan.Akhirnya setelah mempelajari modul ini siswa diharapkan mampu mengembangkan diri untuk menuju keprofesionalan di bidang otomotif.

Kegiatan Belajar 1

KEPALA SILINDER

1. Tujuan Khusus Pembelajaran

P e s e r t a b e l a j a r d a p a t

Menyebutkan kegunaan kepala silinder

Menyebutkan macam-macam sebab yang ditanggung kepala silinder

Menyebutkan macam-macam bahan kepala silinder

Menyebutkan macam-macam pendinginan kepala silinder

Menyebutkan bentuk-bentuk ruang bakar motor bensin

Menyebutkan bentuk-bentuk ruang bakar motor diesel

Membedakan bentuk ruang bakar motor bensin dan motor diesel.

Memperbaiki Kerusakan Pada Sistem Kepala Silinder dan Blok Silinder7

2 Uraian Materi Kepala Silinder KegunaanUntuk menutup blok silinder dan sebagai ruang bakar

Sebagai dudukan dari katup-katup, busi, injektor, poros kam, saluran gas masuk dan keluar, saluran air pendinginan dan pelumasan.

Bagian-bagiannya:

1. Pegas katup

2. Batang katup

3. Pengatur katup

4. Ruang pendingin (air)

5. Busi

6. Saluran masuk

7. Dudukan katup

8. Ruang bakar

9. Paking kepala silinder

Pembebanan

Kepala silinder mendapat pembebanan tekanan dan temperatur tinggi akibat dari hasil pembakaran bahan bakar dalam silinder motor.

Bahan kepala silinder

Untuk menahan tekanan hasil pembakaran dan panas yang timbul, maka kepala silinder harus : kuat, keras dan tahan panas.

Macam-macam bahan kepala silinder

1. Besi tuangMempunyai kekuatan tekan tinggi

Keras

Dapat meredam getaran dan suara

Pemuaian kecil

2. Campuran aluminiumDapat memindahkan panas dengan baik

Maka : - Kecenderungan knocking berkurang

- Perbandingan komponen dapat ditinggikan

- Daya motor bisa lebih besar.

Pemuaian besar

Masalah : kerapatan paking kepala silinder berkurang

Dudukan dan penghantar katup harus dibuat dari logam yang keras, untuk mengatasi keausan.

Ringan

Macam-macam pendingin kepala silinder

Kepala silinder harus didinginkan, karena kepala silinder langsung bersinggungan dengan pembakaran motor.

1. Pendinginan udara

Sirip-sirip pendingin akan ,memperluas bidang permukaan

Suara keras akibat getaran sirip

Biasanya terdapat pada sepeda motor, ada juga pada mobil (VW).

2. Pendinginan air

Ke radiator

Saluran-saluran

Saluran-saluran

Dari pompa air

Melalui saluran-saluran, air dapat bersikulasi dari blok silinder motor ke saluran pendingin pada kepala silinder, kemudian ke radiator.Dapat meredam suara motor

Pendinginan merata.

Bentuk-bentuk ruang bakarPerencanaan ruang bakar mempengaruhi: Perbandingan kompresiEfesiensi motor Kecenderungan knocking Daya motor

Ruang bakar motor bensin

1. Ruang bakar bentuk baji/ pasak

2. Ruang bakar bentuk bak

3. Ruang bakar bentuk atap

4. Ruang bakar bentuk atap dengan 4 katup

Ruang bakar motor diesel

5. Ruang bakar dalam torak

(DIRECT INJECTION) Nozle

6. Ruang bakar kamar pusar

(INDIRECT INJECTION)

Nozle

Glow plug/busi pemanas

TUNTUTAN TERHADAP BENTUK RUANG BAKARPENILAIAN KONSTRUKSI

BAIKSEDANGKURANG

Luas permukaan sekecil mungkin, untuk membatasi kerugian panas,Atap 4 K Atap 2 KKamar

Pusar

Bentuk ruang bakar, sehingga terjadi olahan pada campuran gas selama kompresi (pembentukan campuran lebih baik).Baji, dalam torak kamar pusar

Baji, bak atap 2 K

Atap 4 K

Tempat kedudukan busi/ nosel penyemprot sedekat mungkin pada pusat, sehingga waktu bakar pendek.Atap 4 K, dalam torakKamar pusar

Pemasukan/ pembuangan gas melalui katup harus lancar, luas penampang katup harus besar.Atap 2 K, atap 4 K

Lain.

T e k n i k M e k a n i k O t o m o t i fMemperbaiki Kerusakan Pada Sistem Kepala Silinder dan Blok Silinder 8

KEGIATAN BELAJAR 2

MELEPAS, MEMERIKSA DAN MERAKIT KEMBALI KEPALA SILINDER DAN KELENGKAPANNYA

1. Tujuan Khusus Pembelajaran

Melepas dan memasang kepala silinder Memeriksa pemukaan-permukaan berpaking Memeriksa keretakan pada kepala silinder Mengganti paking kepala silinder.2. ALAT BAHAN WAKTU

Kotak alat

Set kunci sok

Kunci momenMotor hidup atau mobilSet paking kepalaLatihan: 4 jam

Skrap

Pistol udara

Mistar lurussilinder

Solar/ bensin cuci

Kain lap

Lampu

Bak air

Gembor

Sikat baja

3. Keselamatan kerja

Lepas dahulu terminal negatif baterai

Jangan menggosok pada blok silinder (partikel-partikel kertas gosok yang masuk ke silinder menimbulkan keausan keras).Perhatikan urutan dan momen pengerasan baut-baut kepala silinder.

Memperbaiki Kerusakan Pada Sistem Kepala Silinder dan Blok Silinder9

Kepala Silinder

Langkah kerja

Pelepasan, hal-hal yang perlu diperhatikan : Lepas terminal negatif bateraiBuang air pendingin dari radiator dan blok motor (gunakan kran-kran

pembuang)

Lepas slang radiator bagian atas, kabel busi dan kabel pengukur temperatur. Perhatikan urutan melepas unit tuas penekan katup.

Lepas batang-batang penekan dan susun berurutan

Hati-hati waktu melepas baut saluran buang, jangan sampai patah. Beri pelumas penetran dahulu.

Memperbaiki Kerusakan Pada Sistem Kepala Silinder dan Blok Silinder1919

Terdapat dua cara melepas saluran masuk dan buang

a) Sewaktu kepala silinder masih terpasang, kita melepas saluran masuk dan buang. Kemudian kepala silinder akan dikeluarkan dan saluran masuk/ buang tinggal di ruangan motor.

b) Jika sekrup-sekrup saluran masuk/ buang tidak dapat dilepas pada kepala silinder yang masih terpasang, kita melepas pipa knalpot pada saluran buang, kemudian kepala silinder akan dikeluarkan bersama dengan saluran masuk/ buang yang ,masih terpasang. Untuk ini, kabel dan selang pada karburator harus dilepas dahulu.

Lepas baut kepala silinder. Perhatikan urutannya.

Pemeriksaan

Periksa permukaan kepala silinder dari keausan/ retak

Periksa keausan permukaan kepala silinder.

Kriteria : A maksimal 0,2 mm

B maksimal 0,05 mm

Periksa kelurusan saluran masuk dan buang pada kepala silinder

Kebengkokan maksimum 0,2 mm

Periksa keretakan kepala silinder disekitar dudukan katup buang, jika oli tercampur dengan air pendingin (seperti susu).

Pembersihan

Bersihkan permukaan berpaking dengan sekrup dan sikat kawat

Perhatikan lubang-lubang ulir baut kepala silinder pada blok silinder, lubang- lubang tersebut harus bersih. Tiup dengan anginCuci kepala silinder dan perlengkapannya dengan solar.

Periksa kelurusan permukaan saluran masuk dan buang ( lihat gambar di bawah ini ).Kebengkokan maksimum 0,2 mm

Periksa kelurusan permukaan blok silinder

Kriteria : B maksimal 0,1 mm

A maksimal 0,05 mm

Pemasangan kembali

Pasang paking-paking. Beri vet, jika permukaan paking tidak dilapisi bahan sintesis. Perhatikan tanda TOP pada paking-paking. Kadang-kadang ada ring kaset yang perlu dipasang pada lubang-lubang air pendinginBeri pelumas pada baut-baut kepala silinder

Perhatikan urutan pengencangan baut silinder (momen pengencangan) lihat buku (manual)Pengencangan dilakukan 2 tahap . Tahap I : 2/3 momen diijinkan

Perhatikan urutan pengencangan unit tuas penekan katup (momen pengerasan lihat data/lembar informasi)Pengencangan dilakukan 2 tahap Tahap I : 2/3 momen yang diijinkan Jangan terlalu keras !

Penyetelan katup harus setelah pengencangan baut kepala silinder

Jangan lupa pembuangan udara pada sistem pendinginan

Petunjuk

Kepala silinder yang bocor/ kepala silinder yang retak menunjukkan pembebanan panas yang terlalu tinggi. Periksa radiator, termostat dan pompa air. Kemungkinan lain, saat pengap[ian terlalu awal, atau campuran terlalu kurus.

Biasanya baut-baut kepala silinder harus dikencangkan lagi setelah 1000-

3000 km. Setelah pekerjaan tersebut, celah katup berkurang dan harus distel lagi.

Untuk momen pengencangan baut dan mur secara pasti lihat lembar informasi pada halaman belakang

KEGIATAN BELAJAR 3

BLOK SILINDER

1 Tujuan Khusus Pembelajaran

P e s e r t a b e l a j a r d a p a t

Menyebutkan syarat- syarat blok silinder

Menyebutkan syarat-syarat silinder

Menyebutkan macam-macam susunan silinder

Menyebutkan macam-macam konstruksi blok silinder

Menyebutkan macam-macam konstruksi silinder

Membedakan tabung silinder basah dengan tabung silinder kering

BLOK SILINDER Blok SilinderBlok silinder dan ruang engkol merupakan bagian pokok motor. Bentuk dan konstruksi blok silinder tergantung pada beberapa faktor, antara lain :Jumlah silinder, susunan silinder, susunan katup, jenis pendinginan, letak poros kam, tempat dudukan motor, bahan serta pembuatannya.

Blok silinder harus memenuhi persyaratan

Kaku, pembebanan tekan tidak boleh mengakibatkan perubahan elatisitas pada bentuknyaRingan dan kuat

Konstruksi blok dan silinder harus memperoleh pendinginan yang merata Pemuaian panas harus sesuai dengan bagian-bagian yang terpasang pada blok tersebut (misal poros engkol, kepala silinder).Silinder harus memenuhi persyaratan

Sifat luncur yang baik pada permukaan lurusnya dan tahan aus

Kuat terhadap tekanan tinggi

Tidak boleh mengalami perubahan bentuk akibat waktu pemakaian yang lamaKonstruksi silinder harus memperoleh pendinginan yang merata

Mudah dioverhoul atau diganti.

Jenis Konstruksi

Berdasarkan susunan silinder :

Sebaris Konstruksi sederhana, baik untuk motor 2 s.d 6 silinder

Bentuk V Konstruksi pendek, kompak dan kakuBaik untuk motor 6 s.d 12 silinder Sifat getaran paling buruk oleh karena itu jarang digunakan untuk motor 2 atau 4 silinder.

Boxer (tidur) Konstruksi rendah tapi lebar Baik untuk 2 s.d 12 silinder Sifat getaran paling baik.

Konstruksi Blok Silinder

Blok silinder utuh

Pendinginan air

Konstruksi sederhana

Overhoul silinder perlu pengerjaan khusus (mengebor, menghorning,memasang torak oversial)

Blok silinder terbagi

Pendinginan udara dan air

Silinder dan torak yang aus dapat diganti tanpa peralatan khusus. Perlu ketelitian khusus saat perbaikan/overhoul (pada blok silinder terbagi sistem pendinginan air).

Konstruksi Silinder

Lubang bor sebagai silinder(blok tunggal)

Konstruksi kuat dan sederhana

Bahan sama untuk blok silinder

Paling umum pada motor mobil

Boring/Liner jadi

Tabung silinder kering

Memperbaiki Kerusakan Pada Sistem Kepala Silinder dan Blok Silinder2222

Blok silinder

Bahan harus mempunyai sifat luncur yang baik dan tahan aus optimalBlok silinder bisa dibuat dari logam ringanTabung silinder yang aus bisa diganti tetapi perbaikan tersebut memerlukan alat khusus.Sering digunakan pada mesin

sepeda motor diesel kecil

Silinder liner

Tabung Silinder Basah

Bahan tabung harus mempunyai sifat khusus yang baik dan tahan aus yang optimalBlok silinder bisa dibuat dari logam ringan

Pendingin merata karena tabung silinder bersinggungan langsung dengan air pendinginTabung silinder dapat diganti dengan cepat dan mudah, tetapi harus diperhatikan pemasangannya (tinggi pemukaan serta kerataan permukaan tabung silinder).

Tabung silinder basah Tabung silinder basahJenis berdiri Jenis menggantung

O-Ring

( karet )

Saluran air

Masalah pemuaian panas yang berbeda antara tabung dan blok Tekanan pengepresan paking berubah ada kebocoran masuk ruang bakar

Masalah pemuaian panas yang berbeda antara tabung dan blok Tekanan pengepresan paking kepala silinder tetapPosisi ring karet bergeser ada kebocoran air pendinginan melalui lubang pelepas atau masuk ruang engkol.