Silinder (mesin)Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Ilustrasi dari sebuah silinder mesin dengan piston, connecting rod, katup dan spark plug.

Sebuah silinder dalam mesin pembakaran dalam dan pompa adalah bagian utama tempat piston bekerja. Pemakaian beberapa silinder biasanya disusun sejajar dalam satu garis di dalam blok mesin. Silinder bisa dilapisi (coating) dengan Nikasil.

Volume dari sebuah silinder dapat dihitung dengan mengkalikan kuadrat jari-jari silinder dengan pi dan jarak piston berpindah di dalam silinder (disebut stroke atau langkah). Maka, kapasitas mesin dari seuatu mesin mobil dapat dihitung dari banyaknya jumlah silinder dari mesin itu.

Sebuah piston terletak di dalam silinder bersama dengan ring piston.

Piston, Silinder dan Fungsinya pada Kendaraan Bermotor

Belum lama saya menyajikan artikel tentang Jenis-jenis dan Istilah Roda

gigi pada kendaraan bermotor. Dan selanjutnya untuk melengkapi pemahaman kita seputar suku cadang kendaraan bermotor dan fungsinya, maka erikut adalah akan menyajikan penjelasan tentang Piston , Silinder dan Fungsinya pada kendaraan bermotor.

PISTON

Piston adalah sumbat geser yang terpasang didalam sebuah silinder mesin pembakaran dalam silinder hidrolik, pneumatik dan silinder pompa.

Adapun tujuan dari piston dalam silinder ialah :

1. Mengubah volume dari isi silinder, perubahan volume bisa diakibatkan karena piston mendapat tekanan dari isi silinder atau sebaliknya piston menekan isi silinder. Piston yang menerima tekanan dari fluida da akan mengubah tekanan tersebut menjadi gaya linear.

2. Membuka -tutup jalur aliran.3. Kombinasi dari hal diatas.

Dengan fungsi tersebut, maka piston harus terpasang dengan rapat dalam silinder. Satu atau beberapa cincin atau ring seher dipasang pada piston agar sangat rapat dengan silinder. Pada silinder pada temperatur kerja menengah keatas, bahan ring terbuat dari logam, disebut dengan ring piston ( Piston Ring ). Sedangkan pada silinder pada temperatur kerja rendah, umumnya bahan ring terbuat dari karet, disebut dengan ring sil ( seal ring ).

PISTON MESIN

Piston pada mesin juga di senut juga dengan Torak, adalah bagian dari mesin pembakaran dalam yang berfungsi sebagai penekan udara masuk dan tekanan hasil pembakaran pada ruang bakar. Piston terhubung ke poros engkol ( crank shaft )melalui setang piston ( connecting rod ). Material piston umumnya terbuat dari bahan yang ringan dan tahan akan tekanan, misal aluminium yang sudah dicampur bahan tertentu misal alumunium alloy, piston meiliki muaian yang lebih besar dibandingkan dengan rumahnya ( cylinder block ). Hal tersebut harus diantisipasi dengan clearence silinder blok dan piston atau selisih diameter piston dengan diameter silinder blok . Clearence ini bervariasi untuk tiap-tiap piston. Banyak salah pengertian diantara para mekanik bahwa piston harus sesak atau pas dengan silinder blok. Hal ini mengakibatkan sering terjadinya macet ( jammed ) pada saat mesin panas ( overheat ). Yang seharusnya piston longgar terhadap silinder blok.Banyak orang mengira bahwa bentuk piston adalah bulat !. Padahal sesunggunya bentuk piston adalah oval dengan bagian terkecil terletak pada lubang pen piston. Bagian atas dari piston yaitu tempat ring piston , selalu lebih kecil dari bagian bawah piston ( bagian ekor ). Pada saat dimasukkan kedlam silinder blok yang terbentuk bulat sempurna, bentuk oval dari piston ini akan mengakibatkan bagian yang lebih kecil terlihat lebih ranggang.

RING PISTON ( RING SEHER )

Ring piston memiliki dua type, yaitu ring kompresi dan ring oli. Fungsi dari ring kompresi adalah pemampatan volume dalam silinder serta menghapus oli pada dinding silinder. Kemampuan kompresi ring piston yang sudah menurun akan mengakibatkan performa mesin menurun juga. sedangkan ring oli berfungsi untuk menampung dan membawa oli serta melumasi parts dalam ruang silinder. Ring oli hanya ada pada mesin 4 tak, karena pelumasan mesin 2 tak menggunakan oli samping.

SILINDER ( MESIN )

Ilustrasi dari sebuah silinder mesin deng piston, setang seher

klep dan busi ( spark plug )

Sebuah silinder dalam sebuah mesin pembakaran dalam dan pompa adalah bagian utama tempat piston bekerja. Pemakaian beberapa silinder biasanya disusun sejajar dalam satu garis didalam blok mesin. Silinder bisa dilapisi atau coating dengan nikasil. Volume dari sebuah silinder dapat dihitung dengan mengkalikan kuadrat jari-jari silinder dengan pi dan jarak piston berpindah didalam silinder

disebut stroke atau langkah. Maka, kapasitas mesindari suatu mesin mobil dapat dihitung dari banyaknyajumlah silinder dari mesin itu.

Sebuah piston terletak didalam silinder bersama dengan ring piston.

Komponen yang Diam (statis) : Cylinder head (silinder kop/krepala

silinder) ylinder body (boring),  Crankcase dll.

Komponen yang bergerak (dinamis) : Piston, Sprocket, Katup/valve,,

Rocker arm, Cam chai (rantai kamprat), Camshaft (Noken AS), Connecting

rod dll.

eumatic itu apasih

Solenoid valve pneumatic adalah katup yang digerakan oleh energi listrik melalui solenoida, mempunyai kumparan sebagai penggeraknya yang berfungsi untuk menggerakan piston yang dapat digerakan oleh arus AC maupun DC, solenoid valve pneumatic atau katup (valve) solenoida mempunyai lubang keluaran, lubang masukan dan lubang exhaust.Lubang masukan, berfungsi sebagai terminal / tempat udara bertekanan masuk atau supply (service unit), sedangkan lubang keluaran berfungsi sebagai terminal atau tempat tekanan angin keluar yang dihubungkan ke pneumatic, dan lubang exhaust, berfungsi sebagai saluran untuk mengeluarkan udara bertekanan yang terjebak saat plunger bergerak atau pindah posisi ketika solenoid valve pneumatic bekerja.

Solenoid valve adalah elemen kontrol yang paling sering digunakan dalam fluidics. Tugas dari solenoid valve dalah untuk mematikan, release, dose, distribute atau mix fluids. Solenoid Valve banyak sekali jenis dan macamnya tergantung type dan penggunaannya, namun berdasarkan modelnya solenoid valve dapat dibedakan menjadi dua bagian yaitu solenoid valve single coil dan solenoid valve double coil keduanya mempunyai cara kerja yang sama.  

Solenoid valve banyak digunakan pada banyak aplikasi. Solenoid valve  menawarkan switching cepat dan aman, keandalan yang tinggi, awet/masa service yang cukup lama, kompatibilitas media yang baik dari bahan yang digunakan, daya kontrol yang rendah dan desain yang kompak.

Solenoid valve mempunyai banyak variasi dalam hal kegunaan atau kebutuhan dari mesin tersebut, diantara kegunaan solenoid valve adalah:

Digunakan untuk menggerakan tabung cylinder. Digunakan untuk menggerakan piston valve. Digunakan untuk menggerakan blow zet valve. Dan masih banyak lagi.

 Prinsip Kerja Solenoid Valve

Prinsip kerja dari solenoid valve yaitu katup listrik yang mempunyai koil sebagai penggeraknya dimana ketika koil mendapat supply tegangan maka koil tersebut akan berubah menjadi medan magnet sehingga menggerakan piston pada bagian dalamnya ketika piston bertekanan yang berasal dari supply (service unit), pada umumnya solenoid valve pneumatic ini mempunyai tegangan kerja 100/200 VAC namun ada juga yang mempunyai tegangan kerja DC.

Keterangan Gambar :A - Input sideB - DiaphragmC - Pressure chamberD - Pressure relief passageE - SolenoidF - Output side 

Cara Kerja Sistem Pneumatic

Kompressor diaktifkan dengan cara menghidupkan penggerak awal umumnya motor listrik. Udara akan disedot oleh kompresor kemudian ditekan ke dalam tangki udara hingga mencapai tekanan beberapa bar. Untuk menyalurkan udara bertekanan ke seluruh sistem (sirkuit pneumatik) diperlukan unit pelayanan atau service unit yang terdiri dari penyaring (filter), katup kran (shut off valve) dan pengatur tekanan (regulator).

Service unit ini diperlukan karena udara bertekanan yang diperlukan di dalam sirkuit pneumatik harus benar-benar bersih, tekanan operasional pada umumnya hanyalah sekitar 6 bar. Selanjutnya udara bertekanan disalurkan dengan bekerjanya solenoid valve pneumatic ketika mendapat tegangan input pada kumparan dan menarik plunger sehingga udara bertekanan keluar dari outlet port melalui selang elastis menuju katup pneumatik (katup pengarah/inlet port pneumatic). Udara bertekanan yang masuk akan mengisi tabung pneumatik (silinder pneumatik kerja tunggal) dan membuat piston bergerak maju dan udara bertekanan tersebut terus mendorong piston dan akan berhenti di lubang outlet port pneumatic atau batas dorong piston. 

Prinsip Kerja Solenoid Valve Pneumatic35

Solenoid valve pneumatic adalah katup yang digerakan oleh energi listrik, mempunyai kumparan sebagai

penggeraknya yang berfungsi untuk menggerakan plunger yang dapat digerakan oleh arus AC maupun

DC. Solenoid valve pneumatic atau katup (valve) solenoida mempunyai lubang keluaran, lubang

masukan, lubang jebakan udara (exhaust) dan lubang Inlet Main. Lubang Inlet Main, berfungsi sebagai

terminal / tempat udara bertekanan masuk atau supply (service unit), lalu lubang keluaran (Outlet Port)

dan lubang masukan (Outlet Port), berfungsi sebagai terminal atau tempat tekanan angin keluar yang

dihubungkan ke pneumatic, sedangkan lubang jebakan udara (exhaust), berfungsi untuk mengeluarkan

udara bertekanan yang terjebak saat plunger bergerak atau pindah posisi ketika solenoid valve

pneumatic bekerja.

Prinsip Kerja

Prinsip kerja dari solenoid valve/katup (valve) solenoida yaitu katup listrik yang mempunyai koil sebagai

penggeraknya dimana ketika koil mendapat supply tegangan maka koil tersebut akan berubah menjadi

medan magnet sehingga menggerakan plunger pada bagian dalamnya ketika plunger berpindah posisi

maka pada lubang keluaran dari solenoid valve pneumatic akan keluar udara bertekanan yang berasal

dari supply (service unit), pada umumnya solenoid valve pneumatic ini mempunyai tegangan kerja

100/200 VAC namun ada juga yang mempunyai tegangan kerja DC.

 Gambar struktur fungsi solenoid valve pneumatic

Berikut keterangan gambar Solenoid Valve Pneumatic:

1. Valve Body

2. Terminal masukan (Inlet Port)

3. Terminal keluaran (Outlet Port)

4. Manual Plunger

5. Terminal slot power suplai tegangan

6. Kumparan gulungan (koil)

7. Spring

8. Plunger

9. Lubang jebakan udara (exhaust from Outlet Port)

10. Lubang Inlet Main

11. Lubang jebakan udara (exhaust from inlet Port)

12. Lubang plunger untuk exhaust Outlet Port

13. Lubang plunger untuk Inlet Main

14. Lubang plunger untuk exhaust inlet Port

 Dibawah ini dapat dilihat cara kerja plunger selenoid valve pneumatic  dalam menyalurkan udara

bertekanan kedalam tabung pneumatik (silinder pneumatik kerja tunggal), yang telah saya animasikan.

Cara Kerja Sistem Pneumatic

Kompressor diaktifkan dengan cara menghidupkan penggerak mula umumnya motor listrik. Udara akan

disedot oleh kompresor kemudian ditekan ke dalam tangki udara hingga mencapai tekanan beberapa

bar. Untuk menyalurkan udara bertekanan ke seluruh sistem (sirkuit pneumatik) diperlukan unit

pelayanan atau service unit yang terdiri dari penyaring (filter), katup kran (shut off valve) dan pengatur

tekanan (regulator).

Service unit ini diperlukan karena udara bertekanan yang diperlukan di dalam sirkuit pneumatik harus

benar-benar bersih, tekanan operasional pada umumnya hanyalah sekitar 6 bar. Selanjutnya udara

bertekanan disalurkan dengan bekerjanya solenoid valve pneumatic ketika mendapat tegangan input

pada kumparan dan menarik plunger sehingga udara bertekanan keluar dari outlet port melalui selang

elastis menuju katup pneumatik (katup pengarah/inlet port pneumatic). Udara bertekanan yang masuk

akan mengisi tabung pneumatik (silinder pneumatik kerja tunggal) dan membuat piston bergerak maju

dan udara bertekanan tersebut terus mendorong piston dan akan berhenti di lubang outlet port pneumatic

atau batas dorong piston.

Sistem Pneumatic

Pneumatics adalah merupakan pengembangan teknologi dengan cara kerja memanfaatkan udara bertekanan untuk

mempengaruhi kerja suatu peralatan mekanikal agar menghasilkan  gerakan maju mundur, naik turun, berputar dan

sebagainya. Pneumatic sistem secara intensif dan luas telah banyak digunakan hampir diseluruh kehidupan yang

berhubungan dengan peralatan yang menghasilkan gerakan – gerakan dengan aplikasi yang disesuaikan dengan

jenis pneumatic serta cara kerja pneumatics.

Sedangkan sebagai Power Pneumatic digunakan compressor yang menghasilkan udara bertekanan. Besarnya

Pneumatic power baik secara tekanan dan kapasitas pneumatic ditentukan oleh jenis dan kegunaan peralatan

mekanik yang dituju. Dipakai actuator udara bertekanan tersebut melalui sistem pengaturan, filterasi, lubrikasi dan

masuk ke dalam katup – katup pengatur atau selenoid dan sebagainya sebagaimana  layaknya hidraulic.

Bagian dari pneumatic :

1. Air Power

Udara bertekanan sebagai energi utama dalam sistem hidraulis dihasilkan oleh compressor. Jenis dan kapasitas

compressor yang diperlukan sesuai dengan kapasitas pneumatic atau jumlah kebutuhan udara yang bekerja dalam

sistem pneumatic. Yang perlu diperhatikan pada sistem pneumatic adalah kualitas dari udara bertekanan yang

mengalir pada sistem, seperti yang kita ketahui karena Imdonesia berada didaerah garis khatulistiwa dan dikelilingi

lautan yang berakibat udara di wilayah Indonesia cukup basah, dimana Relative Humadity bisa berkisar hingga 90%

saat musim hujan dan 50% pada saat musim kering. Karena RH Ambient Air yang terlalu ekstrim tersebut

mengakibatkan compress air yang dihasilkan compressor menjadi basah dan membentuk molekul air (H20).

Komponen air ini yang akan membuat sistem pneumatik menemui banyak masalah dimana akan menyebabkan life

time dari peralatan sitem pneumatik seperti solenoid valve, actuator, speed control, regulator dan yang lainnya cepat

rusak.

Karena itu sebelum compress air ini masuk kedalam sistem pneumatik hendaknya dilakukan treatment sehingga

kualitas compress air sesuai dengan standar agar umur dari sistem pneumatik menjadi tahan lama. Treatment dari

compress air ini pada dasarnya terdapat dua sistem yang sering digunakan, yaitu :

Sistem Refrigasi dan sistem absorber. Compress air treatment dengan menggunakan sistem refrigasi pada

umumnya seperti halnya cara kerja air conditioner dimana udara yang mempunyai RH terlalu tinggi dilewatkan

kedalam sistem evaporasi dimana partikel – partikel H2O yang terdapat dalam compress air berkurang menjadi

sekitar 40% – 50%, sehingga untuk jarak sistem pneumatic yang jauh dari tangki penampungan akan menyebabkan

molekul – molekul air akan membentuk partikel air karena terjadinya kondensasi.

Untuk sistem Absorber dengan cara menyerap molekul – molekul air yang terkandung dalam udara bertekanan

tersebut saat ini cukup banyak digemari karena disamping mampu menurunkan kandungan H2O dalam compress air

hingga dibawah 25%, mampu menurunkan konsumsi energi karena energi/power yang digunakan dalam sistem ini

hanya untu sistem penggerak alat treatment dan heater guna regenerasi alat absorbernya. Hal ini cukup mencolok

pada penggunaan sistem refrigasi karena energi untuk compressor refrigasi cukup boros. Hanya bedanya hasil

treatment dari compress air pada sistem absorber temperaturnya leih tinggi dari ambient temperaturnya sehingga

perlu dilengkapi sistem pendingin agar udara hasil proses treatment menjai normal kembali.

2. RFL

FRL adalah kepanjangan dari Filter, Regulator dan Lubricator. Filter ini berfungsi untuk menyaring kualitas udara

bertekanan yang mengalir ke actuator, sedangkan regulator berfungsi untuk meregulasi besarnya compress udara

yang akan mengalir sehingga besarnya tekanan udara yang menuju ke actuator sesuai dengan design. Yang biasa

terdapat di instalasi pneumatic sistem dimana lubricator berfungsi untuk lubrikasi kedalam actuator sehingga mampu

melancarkan gerakan dari actuator dan juga untuk mencegah komponen actuator yang bergerak dan bergesekan

agar tidak cepat aus dan biasanya cukup dengan menggunakan oli yang tidak terlalu pekat. Jika kita mengamati

bentuk filter dalam pneumatic karena mempunyai sifat penyaring biasanya ada bagian dari rumah filter selalu terisi

air dan ini harus rajin dibuang / didrain agar kualitas udara yang mengalir ke actuator tidak mengandung air.

3. Solenoid Valve

Solenoid Valve merupakan solenoid atau katup untuk mengatur aliran udara dengan sistem penggerak berupa coil

electric atau pneumatic. Solenoid ini mempunyai bentuk dan jenis yang beragam sebagaimana fungsi solenoid

hydraulic.

4. Switch

5. Tubing

6. Actuator (Cylinder, Motor, Gear, Breaker, dll)

Filter Regulator Lubricator

Pada sistem pneumatik udara yang dihisap dan ditekan masih mengandung partikel debu dan uap air.

partikel ini akan menyebabkan gangguan pada silinder dan katup kontrol. uap air akan mengembun dan

menyebabkan karat, debu akan mengakibatkan gesekan pada piston dan karet seal. oleh karena itu sebelum

di hantarkan ke sistem udara terlebih dahulu melalui unit air service.

Air service terdiri dari Filter (Penyaring), Regulator(Pengatur tekanan) dan Lubricator(Pelumasan) atau

disingkat FRL. filter menyaring udara dari partikel debu dan uap air, regulator mengatur tekanan yang di

salurkan ke sistem, Lubricator memberikan pelumasan agar udara yang disalurkan mengandung minyak

pelumas untuk memperlancar gerakan.

Komponen Utama Pneumatic

Komponen Utama Pneumatic

Komponen komponen utama Pnematic adalah:

1. Air Cylinder

2. Valve

3. Air Filter, Regulator dan Lubricator

4. Control Equipment

1. Air CylinderAdalah sebuah tabung pneumatic yang menghasilkan tenaga dorong dan tenaga tarik. Tenaga yang dihasilkan oleh sebuah tabung pneumatic bergantung pada dua hal:a. Tekanan udara (Kg/cm2) yang dimasukkanb. Luas permukaan piston dari tabung pneumatic

Apabila compress air dimasukan kedalam tabung pneumatic memiliki tekanan sebesar 5

kg/cm¬2, ini berarti bahwa pada setiap centimeter persegi permukaan piston akan bekerja gaya

sebesar 5 kg. Jika luas permukaan piston dikalikan dengan 5 kg, hasilnya merupakan “gaya total”

yang bekerja pada seluruh permukaan piston. Ini dinyatakan secara sederhana dengan:

GAYA = TEKANAN X LUAS

– gaya yang dihasilkan tabung (kg)

– tekanan udara (kg/cm¬2)

– luas permukaan piston (cm¬2)

2. Valve

a. Solenoid Valve

– mempunyai coil/kumparan listrik, yang bila diberi aliran listrik menjadi magnet

dilihat dari jumlah coil-nya solenoid valve ada 2 jenis:– single coil– double coil

dilihat dari posisi-nya solenoid valve ada beberapa macam:– 2 posisi– 3 posisi: tengah buka, tengah tutup dll

dilihat dari jumlah lubang-nya solenoid valve terdiri dari– 2 lubang– 3 lubang– 4 lubang– 5 lubangb. Master ValveSama halnya dengan solenoid valve, disini fungsi coil diganti dengan pilot / anginc. Mechanical Valve

3. Air Filter, Regulator Dan Lubricator

Udara yang bertekanan keluar dari tangki penampung akan melalui sebuah on/off valve.

Sebelum mencapai jaringan distribusi, udara harus melewati “unit filter” atau penyaring, yang

akan memisahkan kandungan air/water dari udara sehingga peralatan-peralatan terhindar dari

proses pegaratan/korosi. Kemudian udara mengalir melalui alat “pengatur tekanan”/regulator

yang dilengkapi dengan alat “pengukur tekanan”.

Tekanan udara dalam tangki penampung biasanya lebih tinggi dari pada tekanan yang

dibutuhkan. Karena itulah alat pengatur tekanan dibutuhkan, tekanan dapat di kontrol dengan

memutar tombol pengontrolnya. Untuk keperluan industri, dengan maksud supaya komponen-

komponen pneumatic bisa lebih awet, masih bisa ditambahkan satu unit alat lagi yaitu “unit

pelumas”/lubricator.

Unit pelumas ini berfungsi menyemprotkan minyak pelumas/oli yang sangat halus kedalam

udara bertekanan tsb.

4. Control Equipment

Macam-macam control equipment:

1. speed controller

gunanya untuk mengatur kecepatan cylinder/actuator, ada dua macam type speed controller

yaitu: meter – out dan meter – in.

2. spicon muffler (SM)dipakai untuk meredam suara air compress dan juga berfungsi sebagai speed controller, lazim dipasang di solenoid valve/master valve ataupun mechanical valve.

3. exhaust throttle valve (ES)dipakai untuk mengatur kecepatan cylinder

4. silinder

dipakai untuk meredam suara air compress

5. check valveberfungsi untuk mencegah aliran balik compress

6. shuttle valve (SV)dengan 2 buah lubang supply A dan B dapat secara bergantian supply ke out put C secara langsung

7. quick exhaust valve (QV2)sangat baik digunakan untuk mempercepat kecepatan silinder

8. pilot check valveuntuk menghentikan gerakan cylinder/actuator, kemudian dikondisikan pada posisi diam seperti pada break cylinder

Katup Pneumatic

Katup adalah suatu alat yang berfungsi untuk mengontrol maupun mengatur mulai dan berhenti dan

arah aliran juga tekanan dari suatu perantara. Dalam DIN 24300, mengikuti rekomendasi CETOP (Comite

Europeen des Transmissions Oleohydrauliques et Pneumatiques) dan ISO/R 1219 – 1970 katup dibagi

dalam 5 kelompok, menurut fungsinya:

1. katup pengarah (directional valve/way valves)

2. katup non balik (non-return valves)

3. katup pengontrol tekanan (pressure control valves)

4. katup pengontrol aliran (flow control valves)

5. katup penutup (shutt-off valves