Tugas Kuliah General Otomotif

download Tugas Kuliah General Otomotif

of 16

Transcript of Tugas Kuliah General Otomotif

Di Era sekarang ini, kita pasti akan menjumpai banyak sekali alattransportasi baik roda dua, tiga, empat bahkan yang tidak beroda. Jika m\kita mengenal lebih jauh tentang alat transportasi saat ini pasti tidak luput dengan andil dari Perkembangan ilmupengetahuan dan teknologi, lebih lebih kendaraan roda dua.Kendaraan roda dua seakan-akan bukan barang mewah lagi, banyak masyarakat yangmerasakan dari dampak perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi ini. Kita patutberterima kasih kepada Lenoir dan Otto yang menemuka mesin-mesin awal dariperkembangan kendaraan roda dua yang kita rasakan. Apakah anda mengetahui siapasebenarnya penemu Mesin sepeda roda dua sehingga ada yang 2 tak dan ada yang 4 tak danbagai mana sistem kerjanya?Entiene Lenoir yang lahir pada tahun 1822 dan meninggal dunia pada tahun 1900adalah seorang berkebangsaan Perancis yang pertama kali menemukan motor bakar 2tak.Sedangkan August Otto yang hidup antara 1832 sampai 1891 adalah seorang berkebangsaanJerman yang membuat cikal bakal ramainya industri Mobil, si penemu mesin 4tak.Pada tahun 1860, Otto mendengar kabar ada ilmuwan jenius yang bernama Leonir,yang mampu membuat mesin pembakar dengan dua dorongan putaran alias 2tak. Sayangnyamesin 2tak ini memakai bahan bakar gas. Otto menilai ini kurang praktis.Kalau sajamemakai bahan cair, pasti berdaya guna, karena ngga perlu musingin pembuatan gaspikirOtto waktu itu. Otto kemudian menciptakan karburator, sayangnya ditolak lembaga paten,karena ada yang mendahului. Namun doski menyempurnakan mesin 2tak dengan 4 doronganalias 4 langkah. Hasil ini dipatekan di Jerman pada tahun 1863.Mendapat formula tersebut. Lalu ia membuat mesin yang dibiayai oleh EugeneLangen. Konstruksi buatannya mendapatkan medali World Fair di Paris 1867. Denganmengendus kesuksesan besar mereka berdua menggaet ilmuwan brilian Gottlieb Daimleruntuk terus mengembangkan formulanya, hingga kini lahirlah beribu-ribu macam jeniskendaraan yang kita gunakan

Jenis engine sepeda motor yang digunakan saat ini ada 2 jenis yaitu engine 4 tak dan 2 tak,namun akhir-akhir ini jenis engine 2 tak mulai jarang digunakan dan pabrikan sepeda motor pun sudah mulai tidak memproduksinya.Namun tidak ada salahnya kalau kita mengetahui apa perbedaan antara mesin 4 tak dan mesin 2 tak.

C.JENIS MOTOR BERDASARKAN PRINSIP KERJANYA . MOTOR 2 TAK Mesin dua tak adalahmesin pembakaran dalamyang dalam satu siklus pembakaran terjadi dua langkah piston,berbeda denganputaran empat-tak yang mempunyai empat langkah piston dalam satu sikluspembakarannya, meskipun keempat proses (intake, kompresi, tenaga, pembuangan) jugaterjadi. Untuk memahami prinsip kerja, perlu dimengerti istilah baku yang berlaku dalamteknik otomotif : 1. Ruang bilas yaitu ruangan dibawah piston dimana terdapat poros engkol (crankshaft),sering disebut dengan bak engkol (crankcase) berfungsi gas hasil campuran udara,bahan bakar dan pelumas bisa tercampur lebih merata.

2. Pembilasan (scavenging) yaitu proses pengeluaran gas hasil pembakaran dan prosespemasukan gas untuk pembakaran dalam ruang bakar.

Prinsip Kerja Motor 2 Tak Pada 2 tak ini untuk satu kali tenaga hanya memerlukan 2 langkah atau gerakan piston,dimana pada setiap langkah terjadi beberapa proses, 2 langkah tersebut yaitu 1 ) Langkahpertama a) Dibawah piston Sewaktu piston bergerak keatas menuju TMA ruang engkolakan membesar dan menjadikan ruang tersebut hampa (vakum). Lubang pemasukan terbuka.Dengan perbedaan tekanan ini, maka udara luar dapat mengalir dan bercampur dengan bahanbakar di karburator yang selanjutnya masuk ke ruang engkol (disebut langkah isap ataupengisian ruang engkol) b) Di atas piston Disisi lain lubang pemasukan dan lubang buang tertutup oleh piston, sehingga terjadi proseslangkah kompresi disini. Dengan gerakan piston yang terus ke atas mendesak gas baru yangsudah masuk sebelumnya, membuat suhu dan tekanan gas meningkat. Beberapa derajatsebelum piston mencapai TMA busi akan melentikkan bunga api dan mulai membakar campuran gas tadi (langkah ini disebut langkah compresi)

2) Langkah kedua a) Di ataspiston Ketika piston mencapai TMA campuran gas segar yang dikompresikan dinyalakan

oleh busi. Gas yang terbakar mengakibatkan ledakan yang menghasilkan tenaga sehinggamendorong piston memutar poros engkol melalui connecting rod sewaktu piston bergerak kebawah menuju TMB (langkah usaha). Beberapa derajat setelah piston bergerak ke TMBlubang buang terbuka oleh kepala piston, gas-gas bekas keluar melalui saluran buang (langkah buang) b) Di bawah piston Beberapa derajat selanjutnya setelah saluran buang dibuka, maka saluran bilas (salurantransfer) mulai terbuka oleh tepi piston. Ketika piston membuka lubang transfer segeralangkah pembuangan telah dimulai. Gas baru yang berada di bawah piston terdesak,campuran yang dikompresikan tersebut mengalir melalui saluran bilas menuju puncak ruangbakar sambil membantu mendorong gas bekas keluar

(proses ini disebut pembilasan

2 . Motor2 tak 1.Untuk mendapatkan 1 kali tenaga hasil dari pembakaran gas, motor 2 tak inimemerlukan 2 kali gerakan piston naik dan turun, dengan sekali putar poros engkolDimana penjelasannya yaitu:1) TAK 1 : proses masuknya gas, pemampatan dan pembakaran gas (piston bergerak dariTMB menuju TMA) 2) TAK 2 : proses kerja, kompresi karter, buang dan cuci/bilas(piston bergerak ke bawah, TMA menuju TMB) Ditinjau dari jenis bahan bakar yang dipakaidan konstruksi silinder 1. Bahan bakarnya selalu di campur dengan oli, baik secara langsung ke dalam tangkibensin ataupun dengan cara terpisah.2. tidak memiliki katup, sebagai gantinya adalah red valve untuk mengatur masuknyagas ke dalam ruangan cylinder.3. Setiap piston hanya mempumyai 2 buah ring yaitu ring compressi I dan ringcompressi II.4. Setiap cylindernya memiliki 2 macam compressi yaitu compressi cylinder (primer)dan carter(sekunder

MESIN 2 TAK a. Keuntungan :1. Proses pembakaranterjadi setiap putaranporos engkol, sehinggaputaran poros engkollebih halus untuk ituputaran lebih rata.2. Tidak memerlukanklep, komponen partlebih sedikit, perawatanlebih mudah dan relatif murah3. Momen puntir untuk putaran lanjutan poros lebih kecil sehingga menghasilkangerakan yang halus4. Bila dibandingkan dengan mesin empat langkah dalam kapasitas yang sama,tenaga yang dihasilkan lebih besar5. Proses pembakaran terjadi 2 kali, sehingga tenaga lebih besarb. Kerugian :1. Langkah masuk dan buang lebih pendek, sehingga terjadi kerugian langkahtekanan kembali gas buang lebih tinggi2. Karena pada bagian silinder terdapat lubang-lubang, timbul gesekan antararing piston dan lubang akibatnya ring piston akan lebih cepat aus.3. Karena lubang buang terdapat pada bagian silinder maka akan mudah timbulpanas4. Putaran rendah sulit diperoleh5. Konsumsi pelumas lebih banyak.c. Ciri-ciri umum 2 TAK:1. Sistem pelumasannya dicampurkan kedalam bensin maka gas buang mesin dualangkah bewarna putih2. Suara mesin lebih halus karena setiap dua langkah terjadi satu kali pembakaranbensin3. Pemakaian bahan bakar lebih boros

4. Menggunakan dua fungsi pelumasan yaitu untuk melumasi ruang engkol,piston, dan dinding silinder serta untuk melumasi transmisi.5. Memiliki dua buah ring piston, yaitu ring kompresi pertama dan ring kompresikedua

Komponen Motor Bakar 2- tak.

Bentuk Dasar motor 2 Tak.

Langkah Kerja Motor Bensin 2 tak .

Dalam motor bensin 2 tak, piston melakukan 2 kali langkah kerja dalam 1 kali langkah usaha antara lain : 1. Langkah kompresi dan langkah hisap. pada langkah ini dalam motor 2 tak terjadi 2 aksi berbeda yang terjadi secara bersamaan yaitu aksi kompresi yang terjadi pada ruang silinder atau pada bagian atas dari piston dan aksi hisap yang terjadi pada ruang engkol atau pada bagian bawah piston. Sedangkan yang terjadi dalam langkah ini adalah :

Torak bergerak dari TMB (titik mati bawah) ke TMA (titik mati atas). Pada saat saluran pembiasan tertutup mulai dilakukan langkah kompresi pada ruang silinder. Pada saat saluran hisap membuka maka campuran udara dan bensin akan masuk ke dalam ruang engkol.

Proses pembuangan sisa-sisa gas bahan bakar.

2. Langkah usaha dan buang. Dan pada langkah ini terjadi langkah usaha dan buang yang terjadi pada saat yang tidak bersamaan, jadi langkah usaha dahulu barulah setelah saluran pembiasan dan saluran buang terbuka terjadi langkah buang. Yang terjadi dalam langkah ini adalah : Sebelum piston mencapai TMA (titik mati atas), busi akan memercikan bunga api listrik sehingga campuran udara dan bahan bakar akar terbakar dan menyebabkan timbulnya daya dorong terhadap piston, sehingga piston akan bergerak dari TMA (titik mati atas) ke TMB (titik mati bawah).

esaat setelah saluran hisap tertutup dan saluran bias serta saluram buang membuka maka campuran udara dan bahan bakar yamg berada diruang engkol akan mendorong gas sisa hasil pembakaran melalui saluran bias ke saluran.

MESIN 4 TAK1 . MOTOR 4TAK Four stroke engine adalah sebuah mesin dimana untuk menghasilkan sebuah tenagamemerlukan empat proses langkah naik-turun piston, dua kali rotasi kruk as, dan satu putarannoken as (camshaft). Untuk memahami prinsip kerja, perlu dimengerti istilah baku yangberlaku dalam teknik otomotif : TMA (titik mati atas) atau TDC (top dead centre), posisi piston berada pada titik paling atas dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling jauh dari porosengkol (crankshaft).

TMB (titik mati bawah) atau BDC (bottom dead centre), posisi piston berada padatitik paling bawah dalam silinder mesin atau piston berada pada titik paling dekatdengan poros engkol (crankshaft).

KELEBIHAN,KEKURANGAN MESIN 4 TAKSepeda motor bermesin 2 tak ataupun 4 tak masing-masing memiliki kekurangan dan kelebihan yaitu: KEUNTUNGAN MESIN 4 TAK DENGAN MESIN 2 TAK A. Mesin 4 TAK a. Keuntungan:Karena proses pemasukan,kompresi, kerja, dan buangprosesnya berdiri sendirisendirisehingga lebih presisi, efisien danstabil, jarak putaran dari rendah ketinggi lebih lebar (500- 10000rpm).Kerugian langkah karena tekananbalik lebih kecil dibanding mesindua langkah sehingga pemakaianbahan bakar lebih hemat.Putaran rendah lebih baik dan panas mesin lebih dapat didinginkan olehsirkulasi oliLangkah pemasukan dan buang lebih panjang sehingga efisiensi pemasukandan tekanan efektif rata-rata lebih baik Panas mesin lebih rendah dibanding mesin dua langkahb. Kerugian:Komponen dan mekanisme gerak klep lebih banyak, sehingga perawatan lebihsulitSuara mekanis lebih gaduhLangkah kerja terjadi dengan 2 putaran poros engkol, sehingga keseimbanganputar tidak stabil, perlu jumlah silinder lebih dari satu dan sebagai peredamgetaran.c. Ciri-ciri umum 4 TAK:Gas buang tidak berwarna (kecuali ada kerusakan)Bahan bakar lebih iritMenggunakan satu minyak pelumas untuk melumasi ruang engkol, piston,dinding silinder dan transmis

A.Mesin 4 Tak

SISTEM KERJA MESIN 4 TAK Four stroke engine adalah sebuah mesin dimana untuk menghasilkan sebuahtenaga memerlukan empat proses langkah naik-turun piston, dua kali rotasi kruk as,dan satu putaran noken as (camshaft).Empat proses tersebut terbagi dalam siklus

Pada mesin 4 tak/langkah dalam satu siklus kerjanya diperkukan 4 langkah proses dalam 2 kali putaran poros engkol.

Langkah Hisap Four stroke engine adalah sebuah mesin dimana untuk menghasilkan sebuah tenaga memerlukan empat proses langkah naik-turun piston, dua kali rotasi kruk as, dan satu putaran noken as (camshaft). Empat proses tersebut terbagi dalam siklus : Langkah hisap : Bertujuan untuk memasukkan kabut udara bahan bakar ke dalam silinder. Sebagaimana tenaga mesin diproduksi tergantung dari jumlah bahan-bakar yang terbakar selama proses pembakaran. Prosesnya adalah ; 1. 2. 3. 4. 5. Piston bergerak dari Titik Mati Atas (TMA) menuju Titik Mati Bawah (TMB). Klep inlet terbuka, bahan bakar masuk ke silinder Kruk As berputar 180 derajat Noken As berputar 90 derajat Tekanan negatif piston menghisap kabut udara-bahan bakar masuk ke silinder

LANGKAH KOMPRESI

Langkah Kompresi Dimulai saat klep inlet menutup dan piston terdorong ke arah ruang bakar akibat momentum dari kruk as dan flywheel. Tujuan dari langkah kompresi adalah untuk meningkatkan temperatur sehingga campuran udara-bahan bakar dapat bersenyawa. Rasio kompresi ini juga nantinya berhubungan erat dengan produksi tenaga. Prosesnya sebagai berikut : 1. 2. 3. 4. Piston bergerak kembali dari TMB ke TMA Klep In menutup, Klep Ex tetap tertutup Bahan Bakar termampatkan ke dalam kubah pembakaran (combustion chamber) Sekitar 15 derajat sebelum TMA , busi mulai menyalakan bunga api dan memulai proses pembakaran 5. Kruk as mencapai satu rotasi penuh (360 derajat) 6. Noken as mencapai 180 derajat LANGKAH TENAGA

Langkah Tenaga Dimulai ketika campuran udara/bahan-bakar dinyalakan oleh busi. Dengan cepat campuran yang terbakar ini merambat dan terjadilah ledakan yang tertahan oleh dinding kepala silinder sehingga menimbulkan tendangan balik bertekanan tinggi yang mendorong piston turun ke silinder bore. Gerakan linier dari piston ini dirubah menjadi gerak rotasi oleh kruk as. Enersi rotasi diteruskan sebagai momentum menuju flywheel yang bukan hanya menghasilkan tenaga, counter balance weight pada kruk as membantu piston melakukan siklus berikutnya. Prosesnya sebagai berikut : 1. Ledakan tercipta secara sempurna di ruang bakar 2. Piston terlempar dari TMA menuju TMB 3. Klep inlet menutup penuh, sedangkan menjelang akhir langkah usaha klep buang mulai sedikit terbuka. 4. Terjadi transformasi energi gerak bolak-balik piston menjadi energi rotasi kruk as 5. Putaran Kruk As mencapai 540 derajat 6. Putaran Noken As 270 derajat LANGKAH BUANG

Exhaust stroke Langkah buang menjadi sangat penting untuk menghasilkan operasi kinerja mesin yang lembut dan efisien. Piston bergerak mendorong gas sisa pembakaran keluar dari silinder menuju pipa knalpot. Proses ini harus dilakukan dengan total, dikarenakan sedikit saja terdapat gas sisa pembakaran yang tercampur bersama pemasukkan gas baru akan mereduksi potensial tenaga yang dihasilkan. Prosesnya adalah : 1. Counter balance weight pada kruk as memberikan gaya normal untuk menggerakkan piston dari TMB ke TMA 2. Klep Ex terbuka Sempurna, Klep Inlet menutup penuh 3. Gas sisa hasil pembakaran didesak keluar oleh piston melalui port exhaust menuju knalpot 4. Kruk as melakukan 2 rotasi penuh (720 derajat) 5. Noken as menyelesaikan 1 rotasi penuh (360 derajat) FINISHING PENTING OVERLAPING Overlap adalah sebuah kondisi dimana kedua klep intake dan out berada dalam possisi sedikit terbuka pada akhir langkah buang hingga awal langkah hisap. Berfungsi untuk efisiensi kinerja dalam mesin pembakaran dalam. Adanya hambatan dari kinerja mekanis klep dan inersia udara di dalam manifold, maka sangat diperlukan untuk mulai membuka klep masuk sebelum piston mencapai TMA di akhir langkah buang untuk mempersiapkan langkah hisap. Dengan tujuan untuk menyisihkan semua gas sisa pembakaran, klep buang tetap terbuka hingga setelah TMA. Derajat overlaping sangat tergantung dari desain mesin dan seberapa cepat mesin ini ingin bekerja.

manfaat dari proses overlaping : 1. 2. 3. 4. Sebagai pembilasan ruang bakar, piston, silinder dari sisa-sisa pembakaran Pendinginan suhu di ruang bakar Membantu exhasut scavanging (pelepasan gas buang) memaksimalkan proses pemasukkan bahan-bakar

B. BAGIAN BAGIAN sepeda MOTORSecara garis besar untuk motor pembakaran dalam memiliki beberapa komponen penting,khususnya adalah pada konstruksi mesin mobil atau sepeda motor tersebut ada tiga bagianutama, yaitu: 1) Bagian kepala silinder (cylinder kead) yang dilengkapi dengan tutupkepala silinder. 2) Bagian blok silinder (cylinder block) merupakan bentuk dasar darimesin. 3) Bagian bakengkol (crank case) tempat untuk pelumas dan rumah komponen.1. 1 . Bagian Kepala Silinder Kepala silinder terbuat dari besi tuang, cast iron atau almunium yang terletak diatas blok mesin. bagian bawah kepala silinder diberi bentuk cekung untuk ruang bakar, satu lubanguntuk busi dan dua lubang untuk mekanik katup (Untuk 4 tak), tetapi untuk 2 tak, hanyasebagai penutup kepala silinder yang berfungsi untuk ruang bakar dan tempat busi.Gambar kepala silinder 4 tak 1. 2 . Bagian Blok Silinder (Cylinder Block) Blok silinder (cylinder block) juga terbuat dari besi tuang atau almunium paduan, maksudnyauntuk mengurangi berat dan menambah panas radiasi. Disini terdapat lubang silinder yangdiberi lapisan khusus (cylinder liner) untuk mengurangi keausan silinder, karena gesekan naik

turunnya torak atau piston. 3 . Bagian Engkol (Crank Case) Crankcase (bak engkol) biasanya terbuat dari aluminium die casting dengan sedikitcampuran logam. terletak di bawah blok silinder dan Bak engkol fungsinya sebagai rumahdari komponen yang ada di bagian dalamnya, yaitu komponen Generator atau alternator untuk pembangkit daya tenaga listriknya sepeda motor, Pompa oli, Gigi persneling atau gigitransmisi (pada sepeda motor) dan Poros engkol yang berfungsi mengubah gerakan pistonmenjadi gerakan putar (mesin) dan meneruskan gaya kopel (momen gaya) yang dihasilkanmotor ke alat pemindah tenaga sampai ke roda. gambar bak engkol