PEMELIHARAAN MESIN KENDARAAN RINGAN€¦ · pemeliharaan mesin kendaraan ringan (c3) kelas xii pono...

PEMELIHARAAN MESIN KENDARAAN RINGAN

(C3) KELAS XII

Pono Siswanto

PT KUANTUM BUKU SEJAHTERA

PEMELIHARAAN MESIN KENDARAAN RINGANSMK/MAK Kelas XII© 2020Hak cipta yang dilindungi Undang-Undang ada pada Penulis.Hak penerbitan ada pada PT Kuantum Buku Sejahtera.

Penulis : Pono SiswantoEditor : Rizkia Nur FarikhaDesainer Kover : Achmad FaisalDesainer Isi : Putri Ari KristantiTahun terbit : 2020ISBN : 978-623-7591-67-2

Diterbitkan oleh PT Kuantum Buku SejahteraAnggota IKAPI No. 212/JTI/2019Jalan Pondok Blimbing Indah Selatan X N6 No. 5 Malang - Jawa TimurTelp. (0341) 438 2294, Hotline 0822 9951 2221; Situs web: www.quantumbook.id

Dilarang memperbanyak atau memindahkan sebagian atau seluruh isi buku ini dalam bentuk apapun, baik secara elektronis maupun mekanis, termasuk memfotokopi, merekam atau dengan sistem penyimpanan lainnya, tanpa izin tertulis dari PT Kuantum Buku Sejahtera.

iii

Daftar Isi

Prakata ..................................................................................................................... viBab 1 Mekanisme Kepala Silinder dan Kelengkapannya ......................................... 1 A. Kepala Silinder ..................................................................................................................... 2 B. Bagian Utama Kepala Silinder dan Kelengkapannya ............................................ 2 C. Diagnosis dan Perbaikan Kerusakan Mekanisme Katup ...................................... 10 Uji Kompetensi .............................................................................................................................. 13

Bab 2 Mekanisme Blok Silinder dan Kelengkapannya ............................................. 19 A. Blok Silinder .......................................................................................................................... 20 B. Tipe Blok Silinder ................................................................................................................ 20 C. Bagian Utama Blok Silinder dan Kelengkapannya ................................................. 22 D. Diagnosis dan Perbaikan Kerusakan Blok Silinder ................................................ 27 Uji Kompetensi .............................................................................................................................. 30

Bab 3 Sistem Pelumasan ............................................................................................. 35 A. Sistem Pelumasan .............................................................................................................. 36 B. Tipe Sistem Pelumasan .................................................................................................... 38 C. Komponen Utama Sistem Pelumasan ....................................................................... 40 D. Diagnosis Kerusakan Sistem Pelumasan .................................................................... 43 Uji Kompetensi ............................................................................................................................. 46

Bab 4 Sistem Pendingin .............................................................................................. 51 A. Sistem Pendingin................................................................................................................ 52 B. Fungsi Sistem Pendingin ................................................................................................. 54 C. Komponen Sistem Pendingin ........................................................................................ 55 D. Diagnosis Kerusakan Sistem Pendingin ..................................................................... 58 Uji Kompetensi ............................................................................................................................. 62

Bab 5 Sistem Bahan Bakar Bensin Konvensional/Karburator .................................. 65 A. Sistem Bahan Bakar Bensin Konvensional/Karburator ......................................... 66 B. Komponen Sistem Bahan Bakar Bensin Konvensional/Karburator .................. 67 C. Sistem pada Karburator .................................................................................................. 74 D. Diagnosis Sistem Bahan Bakar Bensin Konvensional/Karburator ..................... 77 Uji Kompetensi .............................................................................................................................. 79

Bab 6 Sistem Bahan Bakar Injeksi (Electronic Fuel Injection/EFI) ............................ 83 A. Sistem Bahan Bakar Injeksi (Electronic Fuel Injection/EFI) .................................. 84 B. Kontrol Bahan Bakar .......................................................................................................... 84 C. Mekanisme Sistem Electrical Fuel Injection (EFI) .................................................... 86 D. Komponen Sistem Bahan Bakar Injeksi (EFI) ............................................................ 90 E. Diagnosis Sistem Bahan Bakar Injeksi (EFI) ............................................................... 92 Uji Kompetensi .............................................................................................................................. 97

iv

Bab 7 Engine Management System (EMS) ................................................................ 101 A. Engine Management System (EMS)............................................................................. 102 B. Sensor, ECU, dan Aktuator ............................................................................................... 102 C. Emisi Gas Buang.................................................................................................................. 113 D. Sistem Fail Safe (On Board Diagnostic) ....................................................................... 114 Uji Kompetensi .............................................................................................................................. 115

Bab 8 Sistem Bahan Bakar Diesel Pompa Injeksi In-Line.......................................... 119 A. Sistem Bahan Bakar Diesel Pompa Injeksi In-Line .................................................. 120 B. Komponen Pompa dan Cara Kerjanya ........................................................................ 122 C. Governor ............................................................................................................................... 124 D. Automatic Timer ................................................................................................................. 125 E. Injektor ................................................................................................................................... 126 F. Turbocharger ....................................................................................................................... 127 G. Intercooler ............................................................................................................................. 127 H. Analisis Kerusakan pada Sistem Bahan Bakar Diesel In-Line .............................. 128 Uji Kompetensi .............................................................................................................................. 129

Bab 9 Sistem Bahan Bakar Diesel Tipe Rotary ........................................................... 135 A. Pompa Tipe Rotary ............................................................................................................. 136 B. Feed Pump dan Regulator Valve ................................................................................... 137 C. Pompa Tekanan Tinggi ..................................................................................................... 137 D. Cara Kerja Pompa Tipe Rotary........................................................................................ 138 E. Anti Reverse Rotation ....................................................................................................... 140 F. Automatic Timer ................................................................................................................. 140 G. Mechanical Governor ........................................................................................................ 140 Uji Kompetensi .............................................................................................................................. 146

Bab 10 Sistem Bahan Bakar Diesel Common Rail ........................................................ 151 A. Sistem Bahan Bakar Diesel Common Rail .................................................................. 152 B. Sistem Bahan Bakar ........................................................................................................... 153 C. Sistem Elektronik pada Common Rail ......................................................................... 155 D. Injektor ................................................................................................................................... 158 E. Glow Plug .............................................................................................................................. 159 F. Diagnosis Kerusakan Sistem Bahan Bakar Diesel Common Rail ....................... 160 Uji Kompetensi .............................................................................................................................. 162

Bab 11 Mengevaluasi Hasil Perbaikan Mesin Kendaraan Ringan .............................. 167 A. Mengenal Evaluasi Hasil Perbaikan Mesin Kendaraan Ringan .......................... 168 B. Tune Up Mesin Bensin Konvensional (Mesin 4K) .................................................... 168 C. Tune Up Mesin EFI .............................................................................................................. 173 D. Tune Up Mesin Diesel ...................................................................................................... 176 E. Tune Up Mesin Diesel Common Rail .......................................................................... 178 F. Membuat Laporan Evaluasi ............................................................................................ 179 Uji Kompetensi .............................................................................................................................. 180

v

Glosarium.......... ................................................................................................................. 185Daftar Pustaka ................................................................................................................... 187Biodata Penulis .................................................................................................................. 190Biodata Konsultan ............................................................................................................. 191Tim Kreatif.......... ................................................................................................................ 192

vi

Prakata

PMKR (Pemeliharaan Mesin Kendaraan Ringan) kelas XII/C3 berisi tentang pengetahuan dan latihan keterampilan, serta sikap bekerja tentang materi diagnosis dan perbaikan mesin kendaraan ringan yang diberikan di kelas XII pada semester V dan VI (ganjil/genap). Pendalaman materi ini sudah disesuaikan dengan kurikulum 2013 revisi dan dilengkapi dengan video youtube untuk lebih memahami materi dengan baik. Pembahasan dari buku ini terdiri atas beberapa materi pelatihan keterampilan, meliputiBAB 1 Mekanisme Kepala Silinder dan KelengkapannyaBAB 2 Mekanisme Blok Silinder dan KelengkapannyaBAB 3 Sistem PelumasanBAB 4 Sistem PendinginBAB 5 Sistem Bahan Bakar Bensin Konvensional/KarburatorBAB 6 Sistem Bahan Bakar Injeksi (Electronic Fuel Injection/EFI)BAB 7 Engine Management SystemBAB 8 Sistem Bahan Bakar Diesel Pompa Injeksi In-LineBAB 9 Sistem Bahan Bakar Diesel Tipe RotaryBAB 10 Sistem Bahan Bakar Diesel Common Rail BAB 11 Mengevaluasi Hasil Perbaikan Mesin Kendaraan Ringan. Buku ini dilengkapi dengan latihan soal berbasis STEM dan HOTS serta job sheet untuk memudahkan guru dan siswa dalam proses pembelajaran di SMK melalui teknologi terkini. Sebuah pilihan tepat bagi siswa dan guru SMK di Program Keahlian Teknik Kendaraan Ringan untuk menjadikan buku ini sebagai salah satu referensi dalam pembelajaran karena ditulis dan dikaji secara mendalam oleh tim P4TK BOE Malang.

Mekanisme Kepala Silinder dan Kelengkapannya 1

Mekanisme Kepala Silinder dan

Kelengkapannya

3.11 Mendiagnosis kerusakan mekanisme kepala silinder dan kelengkapannya.4.11 Memperbaiki mekanisme kepala silinder dan kelengkapannya.

Kompetensi Dasar

1BAB

Setelah mempelajari bab ini, siswa diharapkan mampu1. menyimpulkan kerusakan mekanisme kepala silinder dan kelengkapannya dengan benar;2. mendiagnosis kerusakan mekanisme kepala silinder dan kelengkapannya dengan benar;3. menganalisis kerusakan mekanisme kepala silinder dan kelengkapannya;4. menentukan kerusakan mekanisme kepala silinder dan kelengkapannya dengan tepat; dan5. menentukan perbaikan yang dilakukan pada kerusakan mekanisme kepala silinder dan kelengkapannya

dengan benar.

Tujuan Pembelajaran

Pemeliharaan Mesin Kendaraan Ringan2

Coba Anda lihat jalan utama dekat sekolah. Di sana banyak mobil yang berlalu-lalang. Hampir semua menggunakan mesin dengan teknologi baru karena bahan blok silinder dan kepala silindernya sudah menggunakan bahan yang lebih ringan dengan kapasitas mesin yang kecil dengan tenaga tetap. Pada bab ini Anda akan belajar tentang kerusakan mekanisme kepala silinder dan kelengkapannya.

A. Kepala Silinder

Gambar 1.1 Kepala SilinderSumber: Toyota, 2003

Melalui perkembangan teknologi, ilmu bahan semakin maju. Pada zaman dahulu tidak mungkin membuat mesin yang kuat dan ringan, namun saat ini hal tersebut dapat dilakukan. Beberapa fungsi blok silinder antara lain sebagai penutup blok silinder, sebagai tempat terjadinya pembakaran karena pada komponen ini ruang bakar diletakkan, dan sebagai komponen untuk meletakkan komponen mesin lain, seperti mekanisme katup, manifold, dan busi/injektor.

Kepala silinder merupakan salah satu komponen mobil yang terbilang penting karena fungsinya sebagai tempat proses pembakaran. Tidak hanya itu, kepala silinder mobil merupakan tempat katup buang dan isap, serta sebagai tempat busi untuk melakukan pembakaran. Jumlah katup pada kepala silinder mobil bergantung pada teknologi yang digunakan sesuai kebutuhan masing-masing kendaraan. Namun umumnya masing-masing mesin memiliki kelemahan yang tidak sama, khususnya pada bagian komponen mobil tersebut.

B. Bagian Utama Kepala Silinder dan Kelengkapannya

Berikut ini diuraikan bagian utama dari kepala silinder beserta kelengkapannya.1. Cover Kepala Silinder

Gambar 1.2 Cover Kepala SilinderSumber: Toyota, 2006


Merupakan penutup yang akan menutup bagian atas kepala silinder. Pada cover ini biasanya diletakkan tutup minyak pelumas yang digunakan sebagai tempat pengisian minyak pelumas mesin. Saat ini, bahan yang digunakan sudah maju, banyak digunakan bahan komposit ringan dengan kekuatan sama, lebih indah dilihat, serta mudah dibentuk.

2. Lubang Minyak Pelumas (Oil Feed) Fungsi oil feed pada kepala silinder lebih kompleks dan rumit. Selain melumasi komponen yang bergerak pada kepala silinder, oil feed juga berfungsi sebagai penggerak Variabel Valve Timing Intelegent (VVTI) atau VVT atau VTEC, baik yang single atau double. Jalur ini terbentuk pada saat pembuatan kepala silinder bersama water jacket. Hal ini terjadi karena oil feed terletak di dalamnya. Selain inner oil jet, biasanya juga ada outer oil jet. Outer oil jet berbentuk seperti pipa biasa yang umumnya berbahan logam. Fungsi saluran ini yakni menghubungkan minyak pelumas ke komponen luar mesin seperti turbocharger atau oil cooler.

Gambar 1.3 Lubang Minyak Pelumas Mesin pada Kepala SilinderSumber: Toyota, 2012

3. Saluran Air Pendingin

Gambar 1.4 Saluran Air pada Kepala SilinderSumber: Pono Siswanto

Saluran air pendingin berfungsi sebagai jalur sirkulasi dari blok silinder ke kepala silinder. Air pendingin yang bersirkulasi pada water jacket di kepala silinder nantinya akan menyerap panas pada mesin.

4. Intake ManifoldIntake manifold berfungsi untuk menyalurkan campuran udara dan bahan bakar dari alat pencampur bahan bakar dan udara ke dalam ruang bakar pada setiap silinder. Intake manifold terletak dekat dengan sumber panas yang bertujuan agar campuran udara dan bahan bakar lebih cepat menguap sehingga terjadi campuran yang homogen.


Gambar 1.5 Intake Manifold Daihatsu TeriosSumber: Pono Siswanto

5. Exhaust Manifold

Gambar 1.6 Exhaust Manifold Sumber: Toyota, 2006

Pada saat langkah buang, gas buang yang timbul dari hasil pembakaran campuran bahan bakar dan udara harus dibuang atau dikeluarkan dari ruang bakar silinder mesin menuju udara luar. Exhaust manifold merupakan komponen yang berfungsi untuk mengalirkan gas hasil pembakaran pada setiap silinder ke pipa buang (exhaust pipe) yang selanjutnya ke catalytic converter, lalu ke muffler.

6. Ruang BakarPada mesin bensin, bentuk ruang bakar hanya berupa cekungan yang ada di permukaan bawah kepala silinder. Cekungan ini akan dicocokkan dengan permukaan atas piston. Pada langkah terakhir, kompresi gas bertekanan tinggi akan terjadi karena mengecilnya ruangan silinder yang ditekan oleh piston menjadi sebesar ruang bakar. Jenis-jenis ruang bakar pada motor bensin adalah sebagai berikut.a. Ruang bakar model setengah bulat/jenis bulat

Gambar 1.7 Ruang Bakar Sumber: Muchlas, 2016


Ruang bakar tipe ini memiliki permukaan yang lebih kecil apabila dibandingkan dengan ruang bakar lain dengan kapasitas mesin yang sama. Ruang bakar ini mempunyai efisiensi panas yang sangat tinggi, selain itu konstruksi dari ruang bakar jenis ini lebih sempurna. Ruang bakar tipe ini juga mempunyai kekurangan, yaitu penempatan mekanisme katup yang rumit.

b. Ruang bakar model baji Model ruang bakar ini memiliki efisiensi panas yang baik, selain itu

konstruksi mekanisme katup lebih sederhana apabila dibandingkan dengan ruang bakar setengah bulat.

c. Ruang bakar model bathtube (bak mandi) Sesuai dengan namanya, ruang bakar model ini memang seperti bak mandi.

Konstruksi dari ruang bakar model bak mandi ini cukup sederhana sehingga biaya produksinya pun tidak mahal. Hal ini karena katup yang digunakan memiliki diameter kecil.

Bentuk ruang bakar yang menyerupai bak mandi mengakibatkan pusaran gas yang berguna untuk memaksimalkan pembakaran. Kerugiannya yaitu pada saat menghisap campuran udara dan bahan bakar, atau pada saat membuang gas hasil pembakaran kurang sempurna apabila dibandingkan dengan jenis ruang bakar lain.

d. Ruang bakar model pent roof Model ini berbentuk segi empat dan jika dihubungkan ke titik pusat hampir sama

dengan atap suatu bangunan sehingga disebut pent roof. Karena bentuknya yang seperti atap rumah, ruang bakar ini digunakan pada mesin yang memiliki katup dengan jumlah lebih dari dua silinder.

7. Mekanisme KatupMekanisme katup adalah sebuah rangkaian mekanis sistematis untuk membuka saluran intake saat piston berada pada fase hisap serta membuka saluran exhaust ketika posisi piston berada pada fase buang. Secara desain, keberadaan mekanisme katup tentu saja membuat mesin terlihat lebih rumit karena perlu satu rangkaian roda gigi dari crankshaft ke poros kam.

Gambar 1.8 Mekanisme KatupSumber: Toyota, 2007

Mekanisme katup hanya terdapat pada mesin 4 tak. Pada mesin 2 tak, saluran keluar masuk udara dalam ruang bakar diatur langsung oleh piston. Dengan kata lain, dinding piston akan menutup saluran intake dan exhaust. Dilihat dari konstruksinya, secara garis besar mekanisme katup dibagi menjadi dua tipe berikut.


a. SV (Side Valve) dan OHV (Over Head Valve) Pada jenis mesin camshaft, letak katup dibagi menjadi dua, yaitu jenis SV (Side

Valve) dan OHV (Over Head Valve).1) SV (Side Valve)

Gambar 1.9 Mekanisme Katup Side Valve

Sumber: Hyundai, 2012

Konstruksi SV memiliki ciri katup berdiri disamping blok mesin dengan camshaft terletak di bawah. Keuntungannya, konstruksi mesin sederhana, mesin pendek dan tidak memakan tempat, dan suara tidak berisik. Kerugiannya, bentuk ruang bakar kurang menguntungkan bagi proses pembakaran yang ideal dan penyetelan celah katup sulit.

2) OHV (Over Head Valve) Jenis OHV merupakan meknisme katup yang umum ditemukan pada

berbagai macam mesin kendaraan. Pada jenis ini, katup menggantung pada kepala silinder, camshaft terletak di bawah. Keuntungannya, bentuk ruang bakar baik. Kerugiannya adalah banyak komponen atau bagian-bagian yang bergerak, dengan kata lain kelembaman massa besar sehingga tidak ideal untuk mesin putaran tinggi.

Gambar 1.10 Mekanisme Katup OHV

Sumber: Muchlas, 2016

3) OHC (Over Head Camshaft) Pada engine Over Head Cam (OHC) merupakan jenis engine dengan posisi

camshaft berada pada kepala silinder sehingga pergerakan katup langsung ditekan oleh cam tanpa perantara push rod. Pada jenis OHC, mekanisme katup dibagi menjadi dua sistem antara lain SOHC dan DOHC.a) SOHC (Single Over Head Cam)

Gambar 1.11 Mekanisme Engine Katup SOHCSumber: Muhammad Muchlas, 2016


Merupakan mesin yang menggunakan satu poros cam sehingga pada setiap silinder terdapat 2 cam nok isap dan 1 cam nok buang dengan 2 katup isap yang berfungsi sebagai pengisap campuran udara dan bahan bakar dalam ruang bakar, serta 1 buah katup buang yang berfungsi sebagai pintu sisa gas pembakaran knalpot.

b) DOCH (Double Over Head Cam) DOHC adalah singkatan dari Double Over Head Poros Cam. DOHC adalah

kepala silinder yang mempunyai 2 poros cam di atasnya dengan 1 katup isap dan katub buang pada satu poros cam. Satu silinder dapat menggunakan 2 katup isap dan 2 katup buang.

Perbandingan engine SOHC dan DOHC yaitu DOHC mempunyai tenaga lebih besar dan rpm lebih tinggi, biaya perawatan lebih mahal, dan bahan bakar cenderung lebih banyak digunakan. Sedangkan SOHC kontruksi lebih murah dan sederhana namun jika dibandingkan dengan DOHC, tenaga dan putaran mesin SOHC masih kalah, serta pemakain bahan bakar lebih sedikit.

b. Katup

Gambar 1.12 Katup IN dan EX

Sumber: Toyota, 2003

Katup merupakan komponen mesin yang terdapat pada mekanisme kepala silinder. Katup berfungsi sebagai pintu campuran bahan bakar dari intake manifold ke dalam ruang bakar serta sebagai pintu sisa pembakaran dari silinder ke saluran buang. Diameter katup masuk lebih besar daripada katup buang.

c. Pegas katup Pegas katup berfungsi untuk mengatur agar katup rapat dengan dudukannya

dan sebagai pegas pengembali. Jenis pegas katup dibagi menjadi dua, yaitu pegas katup tunggal dan pegas katup ganda.

Gambar 1.13 Pegas KatupSumber: Toyota, 2003


Jika pegas katup terlalu lemah, katup akan bergetar. Pada putaran tinggi katup tidak akan menutup rapat melainkan akan melompat-lompat sehingga daya motor kurang. Jika pegas terlalu kuat keausan pada penggerak katup akan besar dan tuas-tuas katup akan patah.

d. Seal katup

Gambar 1.14 Seal KatupSumber: Pono Siswanto

Seal katup berfungsi untuk mencegah minyak pelumas mengalir ke saluran masuk atau buang melalaui batang katup.

e. Rocker arm

Gambar 1.15 Rocker ArmSumber: Hyundai, 2012

Rocker arm atau pelatuk katup pada motor berfungsi sebagai penggerak antara camshaft dengan batang katup serta sebagai pengatur naik turunnya katup. Rocker arm harus dibuat dengan kepresisian tinggi dengan menggunakan material yang tepat. Hal tersebut bertujuan untuk membuat pergerakan antara camshaft dan katup lebih presisi sehingga suplai bahan bakar dari karburator ke ruang bakar menjadi efisien.

Cara kerja dari rocker arm digerakkan oleh camshaft sehingga dapat menekan katup dengan sempurna. Pergerakan rocker arm oleh camshaft terjadi karena pergesekan/benturan antara permukaan camshaft dengan permukaan rocker arm.

f. Camshaft (poros bubungan)

Gambar 1.16 CamshaftSumber: Hyundai, 2012

Camshaft adalah sebuah alat yang digunakan dalam mesin untuk menjalankan katup. Chamshaft terdiri dari batangan silinder. Camshaft membuka katup dengan menekannya atau melalui mekanisme bantuan lain ketika poros berputar. Camshaft dihubungkan dengan poros engkol (crankshaft) secara langsung atau melalui mekanisme roda gigi atau secara tidak langsung melalui rantai timing.


Gambar 1.17 Pengangkat Katup Otomatis HidrolikSumber: Muchlas, 2016

Mesin modern mempunyai pengangkat hidrolik untuk mengurangi pengaturan pergerakan katup. Gesekan luncur antara bagian muka cam dengan katup bergantung pada besarnya gesekan. Untuk mengurangi aus gesekan, cam dan katup mempunyai permukaan yang keras, serta dapat menggunakan minyak pelumas modern yang mengandung bahan khusus.

Berikut adalah uraian tentang cara kerja camshaft. Camshaft berputar dan digerakkan oleh gear camshaft (sprocket) karena putaran timming gear pada crankshaft (poros engkol). Putaran crankshaft dan putaran chamshaft harus seirama dengan perbandingan 2 : 1, artinya dua kali putaran crankshaft dan 1 kali putaran camshaft.

Penggerak camshaft ada yang menggunakan rantai, sabuk, atau roda gigi. Hal ini bergantung pada model dan tipe mesin. Jika menggunakan penggerak roda gigi bunyi akan cenderung halus, aman, dan tahan lama dengan konstruksi yang sulit dan berat. Sementara penggerak yang menggunakan sabuk lebih halus, ringan, dan murah namun kurang aman. Penggerak yang menggunakan rantai lebih kuat dan mudah dalam perbaikan, tetapi berisik jika sudah aus.

g. Waktu membuka dan menutupnya katup

Gambar 1.18 Diagram KatupSumber: Muchlas, 2016

Waktu membuka katup adalah waktu bukaan dan tertutupnya katup isap dan katup buang yang dihitung dari sudut putaran poros engkol, biasanya disebut diagram katup. Setiap katup terbuka dan tertutup bergantian pada poros engkol yang berputar ke TMA dan TMB. Katup isap terbuka sebelum TMA dan menutup setelah TMB. Katup buang terbuka sebelum TMB dan menutup setelah TMA. Oleh karena itu, diagram katup dapat meningkatkan efisiensi pemasukan dan pembuangan dengan meningkatkan gaya inersia jika disetel pada diagram katup. Beberapa mesin diubah dengan diagram katup menyesuaikan kondisi mesin, yaitu menggunakan teknologi VVT-i (Variable Valve Timing-intelligent) serta menyesuaikan tinggi bukaan katup dari dudukannya dengan teknologi VVTL-i (Variable Valve Timing and Lift-intelligent).


C. Diagnosis dan Perbaikan Kerusakan Mekanisme Katup

Berikut ini dipaparkan penyebab dan masalah yang sering terjadi atau dialami pada bagian kepala silinder mesin mobil.1. Bocornya Katup

Katup pada kepala silinder mesin mobil tentu dapat mengalami kebocoran karena aus. Bocornya katup dapat berpengaruh saat kompresi terjadi di dalam mesin sehingga tekanan kompresi yang tidak terjadi mengakibatkan tenaga berkurang. Katup akan mengalami keausan jika saling berbenturan secara terus-menerus.

Gambar 1.19 Katup Bocor

Sumber: Olexey, t.t.

Solusi Perbaikan

Gambar 1.20 Men-skir KatupSumber: Jafromobile, 2013

Apabila daun katup aus sedikit, perbaikan dapat dilakukan dengan cara men-skir.Namun jika daun katup tersebut pecah, untuk memperbaikinya harus dengan melakukan penggantian baru.

2. Kepala Silinder Memuai

Gambar 1.21 Kepala Silinder Memuai

Sumber: Fel-Pro Gaskets, t.t.

Kepala Silinder juga dapat mengalami pemuaian karena panas berlebih pada mesin. Mesin akan memanas jika pendingin mesin mati atau kekurangan air pendingin. Memuainya kepala silinder akan berakibat pada bengkoknya kepala silinder sehingga air radiator dan minyak pelumas yang akan menyatu tercampur melalui celah yang bengkok.Solusi PerbaikanCara memperbaiki masalah kepala silinder yang memuai akibat panas berlebih (over heat) adalah dengan bantuan straid edge (mistar baja) dan feller gauge.


3. Rusaknya Packing Bagian Kepala Silinder Mesin MobilTidak hanya memuai, packing kepala silinder yang mengalami kerusakan juga dapat membuat minyak pelumas dan air tercampur. Packing kepala silinder dapat mengalami kerusakan ketika terlalu lama dipakai atau terjadinya proses pemasangan yang salah. Segera ganti komponen yang baru jika packing kepala silinder mobil telah terindikasi rusak.Solusi PerbaikanLepas kepala silinder terlebih dahulu, kemudian packing kepala silinder dapat diganti.

4. Kepala Silinder Mengalami Keretakan

Gambar 1.22 Pemeriksaan Keretakan Kepala Silinder dengan Dye PenetrantSumber: Chemtools Australia, 2015

Retaknya kepala silinder mobil merupakan permasalahan umum yang sering terjadi pada komponen ini. Mesin yang terlalu panas karena kurangnya proses pendinginan pada bagian mesin merupakan penyebab rusaknya kepala silinder mesin mobil.Solusi PerbaikanKepala silinder yang retak dapat ditangani dengan pengelasan, pengelasan yang tepat akan membuat kepala silinder berfungsi secara maksimal. Hal ini dapat dilakukan tanpa pemanasan awal (sampai 200oC).

5. Celah Katup

Gambar 1.23 Kerapatan KatupSumber: Toyota, 2003

Celah katup dari dudukannya harus dijaga agar performa mesin tetap optimal. Jika kondisi kepala katup dengan dudukannya tidak rapat akan menyebabkan beberapa masalah pada mesin.a. Tekanan kompresi turun

Gambar 1.24 Tekanan Kompresi TurunSumber: Muchta Amrie 2018


Apabila celah katup tidak sesuai dengan katup hisap dan katup buang, tekanan kompresi akan turun karena terjadi kebocoran kompresi. Jika kompresi terjadi dalam ruang bakar melalui bagian katup yang kurang rapat, tekanan kompresi akan turun.

b. Timbulnya asap putih pada knalpot

Gambar 1.25 Minyak Pelumas pada Ruang Bakar

Sumber: Valerie, 2015

Gejala timbulnya asap putih pada knalpot disebabkan karena minyak pelumas yang ikut terbakar selama proses pembakaran mesin. Seperti pernyataan di atas, kondisi katup yang tidak rapat dapat menyebabkan minyak pelumas masuk ke dalam ruang bakar sehingga minyak pelumas dapat terbakar bersama campuran bahan bakar dan udara. Jika hal ini dibiarkan akan menimbulkan polusi udara.

Rangkuman

Kepala silinder adalah komponen penutup blok silinder yang bertugas menutup rongga silinder. Ruang yang ditutup tersebut adalah ruang pembakaran sehingga dengan adanya penutup pembakaran dapat terjadi. Beberapa fungsi kepala silinder antara lain sebagai penutup blok silinder, sebagai tempat terjadinya pembakaran karena pada komponen ini ruang bakar diletakkan, serta sebagai komponen untuk meletakan komponen mesin lain, seperti mekanisme katup, manifold, dan busi/injektor. Tugas yang begitu berat membuat kepala silinder mobil sering dan sangat rentan mengalami kerusakan atau permasalahan. Jumlah katup pada kepala silinder mobil bergantung dan menyesuaikan dengan teknologi serta kebutuhan masing-masing kendaraan. Umumnya, masing-masing kendaraan memiliki kelemahan yang berbeda, khususnya pada bagian komponen mobil.


Uji KompetensiA. Soal Pilihan GandaPilihlah jawaban yang paling tepat. 1. Mesin mobil memiliki banyak komponen, pernyataan di bawah ini yang merupakan

fungsi kepala silinder yang benar adalah ....a. tempat piston dapat bergerak dan tempat ruang bakarb. sebagai tutup silinder dan tempat ruang bakarc. sebagai tempat katup dan tempat silinder bergerakd. tempat air pendingin dan pendingin oli yang baike. tempat oli mengalir dan bergeraknya poros engkol

2. Komponen-komponen pada kepala silinder sangat penting agar mesin tetap dalam kondisi normal ketika hidup. Di bawah ini yang bukan komponen kepala silinder adalah ....a. rocker arm b. poros kam c. poros engkold. katup e. ruang bakar

3. Saluran isap atau intake manifold dalam komponen mesin selalu dibuat ruangan atau air chamber hal tersebut karena ....a. sebagai pendingin udara yang akan masuk ke dalam silinderb. sebagai tempat cadangan udara agar jumlah udara yang dihisap silinder lain

samac. tempat udara dan bahan bakar bercampur sehingga lebih homogend. membuat sirkulasi yang masuk ke dalam silinder menjadi turbulene. akan menghasilkan campuran yang menghasilkan perbandingan ideal

4. Perhatikan gambar di bawah ini, alasan dibuatnya kontruksi ruang bakar adalah ....

a. agar jumlah udara yang masuk lebih banyakb. agar jumlah bahan bakar yang masuk lebih sedikitc. agar terjadi turbulen sehingga campuran homogend. agar menghasilkan tenaga yang lebih baike. agar mendapatkan panas yang baik


5. Mekanisme katup jenis DOHC pada sebuah mesin mobil adalah untuk menghasilkan tenaga yang maksimum dengan bobot mesin tetap, penyebabanya adalah ....a. dapat mengalirkan udara dan bahan bakar lebih banyakb. dapat mengalirkan udara lebih banyakc. dapat mengalirkan bahan bakar lebih banyakd. memiliki diameter silinder lebih besare. mendapatkan katup yang lebih besar

6. Ketika menyetel celah katup dengan rapat (tidak ada celah) dapat mengakibatkan kompresi dalam silinder bocor, penyebab kompresi bocor adalah ....a. ada celah antara silinder dan pistonb. retaknya kepala silinderc. ada air masuk ke dalam silinderd. udara masuk ke dalam ruang bakare. panjang katup memuai karena tekanan panas

7. Jika penyetelan celah katup terlalu lebar, yang akan terjadi pada masin tersebut adalah ....a. tenaga mesin menjadi lebih halusb. tenaga mesin meningkatc. jumlah udara yang masuk lebih banyakd. suara berisik pada katupe. suara mesin menjadi halus

8. Dalam mekanisme katup terdapat istilah VVTI yang berfungsi agar mesin menghasilkan tenaga optimum dan irit bahan bakar. Sistem VVTI mengatur ....a. jumlah putaran poros kamb. jumlah katup menjadi lebih banyakc. bukaan katup dapat diatur lebih awal dan akhir dari semestinyad. bukaan katup akan mendahului gerakan piston e. katup akan semakin cepat bergerak dengan mengubah tekanan oli

9. Perhatikan gambar diagram katup berikut, sudut buka katup buang adalah ....

a. 1200

b. 1800

c. 2400 d. 600

e. 900


10. Seal katup dipasangkan pada bosh batang katup kepala silinder. Hal tersebut bertujuan agar ....a. suara katup lebih halusb. gerakan katup lebih baikc. jumlah udara yang masuk lebih banyakd. minyak pelumas tidak masuk ke ruang bakare. minyak pelumas dapat melumasi katup lebih baik

11. Ketika mesin mengalami panas berlebihan akan mengakibatkan bercampurnya air radiator dengan minyak pelumas sehingga warna minyak pelumas menjadi putih. Hal tersebut diakibatkan oleh ....a. packing kepala silinder sudah sobek atau rusakb. kepala silinder melenting atau bengkokc. katup buang macet d. katup isap bengkoke. seal katup sobek

12. Bahan pembuatan kepala silinder banyak menggunakan aluminium campuran. Hal tersebut karena ....a. efisiensi bahan yang lebih sedikitb. lebih indah dilihatc. lebih kuat untuk menghasilkan tenagad. lebih ringan sehingga bobot mesin turune. menghasilkan efisiensi bahan bakar

13. Camshaft adalah komponen yang menggerakan katup, baik secara langsung atau melalui komponen perantara (rocker arm, push rod). Hal ini memiliki nilai baik dan buruk secara kontruksi. Saat ini banyak mesin mobil yang menggunakan penggerak langsung dari camshaft ke katup, penyebabnya adalah ....a. karena mengurangi komponen sehingga lebih murahb. berkurangnya jumlah gesekan yang terjadi antarkomponenc. lebih banyaknya katup yang terpasangd. lebih murah dalam pembuatane. lebih mudah dalam pembuatan

14. Katup masuk dan katup buang mempunyai diameter konstruksi spesifik, yaitu ....a. katup buang lebih kecil dibandingkan katup masukb. katup buang lebih panjang dibandingkan katup masukc. katup masuk lebih panjang daripada katup buangd. diameter batang katup lebih besar katup masuke. diameter batang katup lebih besar katup buang

15. Dalam mesin mobil ada istilah volume ruang bakar, volume silinder, dan volume langkah piston. Cara menghitung perbandingan kompresi dengan menggunakan tiga istilah di atas adalah ....a. volume silinder dibagi volume ruang bakarb. volume langkah piston dibagi volume ruang bakarc. volume silinder dibagi volume langkah pistond. volume ruang bakar dibagi volume langkah pistone. volume langkah piston dibagi volume silinder


B. Soal Esai Jawablah dengan tepat dan benar.1. Pada bagian atas dan bagian bawah kepala silinder akan terlihat daerah dengan

katup yang berbentuk cekung dan memiliki lubang busi. Daerah tersebut adalah ....2. Membuka kepala silinder menggunakan kunci yang sesuai dan benar adalah dari

bagian ....3. Komponen yang mengakibatkan katup kembali ke tempat semula adalah ....4. Jika kepala silinder bengkok, yang harus dilakukan oleh mekanik adalah ....5. Penyebab kepala silinder bengkok adalah ....6. Katup yang akan dipasang pada kepala silinder perlu dilakukan penyekiran untuk

mencegah ....7. Katup pada kepala silinder berfungsi untuk ....8. Rantai timing (timing belt atau timing gear) pada sistem mekanisme katup berfungsi

untuk ....9. Valve lifter pada mekanisme katup berfungsi untuk ....10. Water jacket pada kepala silinder sangat penting karena ....


C. Soal Esai UraianJawablah dengan ringkas dan benar.1. Ketika Anda mempelajari kepala silinder dengan seksama, Anda dapat

menggambarkan diagram katup dengan baik agar dapat menghitung lama katup isap membuka. Untuk memudahkan menggambar diagram katup disediakan gambar berikut ini. Hitunglah berapa katup isap yang membuka!

2. Saat ini katup pada kepala silinder banyak yang menggunakan 4 buah, 2 katup isap dan 2 katup buang. Hal tersebut dilakukan untuk irit dan meningkatkan tenaga. Jelaskan mengapa hal tersebut terjadi.

3. Saat ini banyak mesin yang menggunakan mekanisme katup teknologi VVT-I dan VVTL-I. Jelaskan apa persamaaan dari teknologi tersebut.

4. Banyak teknologi kendaraan yang berkembang pesat, salah satunya mekanisme katup VVT-I dan VTEC. Jelaskan perbedaan dari teknologi tersebut.

5. Jika timing belt sebuah mesin mobil putus, jelaskan apa yang akan terjadi pada mesin tersebut beserta sebab dan akibat yang akan terjadi.

D. Uji Praktik

Kompetensi Keahlian TKR

Kurikulkum 13 Revisi

Topik: Mekanisme Kepala Silinder dan Kelengkapannya

Waktu: 60 menit

1. Langkah Kerja

Sebelum melakukan praktik, perhatikan

link di bawah ini (memperbaiki kepala

silinder).


link di bawah ini (membongkar kepala

silinder).


link di bawah ini (menyetel katup

Xenia atau Avanza).


a. Siapakan alat dan bahan, serta kondisikan trainer mesin aman.b. Buka tutup kepala silinder sesuai urutan baut atau mus yang ditentukan buku

manual.c. Buka karter sesuai urutan baut atau mur yang ditentukan buku manual.d. Buka caver timing bagian depan dengan urutan baut dan mur sesuai buku

manual.e. Buka rantai timing sesuai buku manual.f. Buka camshaft sesuai urutan baut atau mur sesuai buku manual.g. Lakukan pemeriksaan poros cam.h. Lakukan pemeriksaan timing chain dan sprocket-nya.i. Bersihkan semua komponen.j. Jika hasil pengukuran tidak sesuai spesifikasi, cari penyebab masalah dan buat

jalan keluar (perbaiki masalah tidak terulang).k. Pasang kembali sesuai urutan pemasangan di buku manual.l. Perbaiki jika ada komponen yang dapat diperbaiki.

2. Simpulan

PEMELIHARAAN MESIN KENDARAAN RINGAN€¦ · pemeliharaan mesin kendaraan ringan (c3) kelas xii pono...

Documents

Transcript of PEMELIHARAAN MESIN KENDARAAN RINGAN€¦ · pemeliharaan mesin kendaraan ringan (c3) kelas xii pono...