TUGAS MATA KULIAH MOTOR DIESEL

TENTANG KOMPONEN-KOMPONEN MOTOR DIESEL

Oleh:

Rakman endro hutabarat

1102507/2011

Fakultas Teknik

Universitas negeri Padang

2013

MOTOR DIESEL

A. Pengertian Motor Diesel

Motor diesel adalah motor bakar torak dan mesin pembakaran dalam (internal combustion

engine), dimana prinsip kerja motor diesel adalah merubah energi kimia menjadi energi mekanis.

Energi kimia di dapatkan melalui proses reakasi kimia (pembakaran) dari bahan bakar (solar) dan

udara di dalam ruang bakar. 

Motor diesel ditemukan oleh Rudolf Diesel, pada tahun 1872. Dahulu motor diesel menggunakan

siklus diesel tapi sekarang ini menggunakan siklus sabathe. Motor diesel mempunyai tekanan

kompresi yang tinggi (30 – 45 kg/cm2) agar temperatur udara yang dikompresikan mencapai

500°C atau lebih.

Gambar: Pandangan Samping Motor Diesel 4 Langkah

Komponen-komponen motor diesel yang bergerak:

A. Piston

Piston bergerak turun naik di dalam silinder untuk melaku- kan langkah hisap,

kompresi, usaha, dan buang. Fungsi utama dari piston adalah untuk menerima tekanan

pembakaran dan mene- ruskannya ke poros engkol mela-lui connecting rod. Piston terbuat dari

alumunium alloy (paduan alumunium), karena ringan dan radiasi panas baik.

Gambar: Penempatan ring piston

Pada piston motor diesel tipe injeksi langsung terdapat lubang yang berfungsi sebagai

ruang bakar.

Pada sebagian piston, pada kepalanya diberi heat dam dan ada juga yang pada ring slot pertama

dibuat dari FRM (Fiber Reinforced Metal) yang merupakan perpaduan antara alumunium dan ceramic

fiber. Kedua cara ini bertujuan untuk mencegah perubahan bentuk piston pada groove no. 1 karena

panas. Pada beberapa piston terdapat offset dan cooling channel. Offset berfung-si untuk

mencegah keausan ke satu sisi yang berlebihan. Cooling channel berfungsi untuk mendinginkan

piston. Piston slap adalah benturan ke samping akibat tenaga dorong pembakaran.

Gambar: Kelengkapan piston

B. Piston ring

Gambar: Piston ring

Pegas piston (piston ring) dipa-sang dalam ring groove. Ring piston terbuat dari baja

special. Pada piston terdapat 3 Buah r ing piston.

Ring piston berfungsi untuk :

1. Mencegah kebocoran selama langkah kompresi dan usaha.

2. Mencegah oli yang melumasi piston dan silinder masuk ke ruang bakar.

3. Memindahkan panas dari piston ke dinding silinder.

Ring Piston dibagi menjadi 2 yaitu:

a. Pegas Kompresi

Pada setiap piston terdapat 2 pegas kompresi. Pegas kompresi ini disebut top

compression ring dan second compression ring.

Gambar: Posisi Pegas Kompresi

b. Ring Pengontrol Oli

Ring pengontrol oli (oil control ring) diperlukan untuk membentuk lapisan oli tipis (oil

film) antara piston dan dinding silinder. Pegas oli ini disebut third ring. Ada dua tipe

pegas, integral dan segment.

Gambar: Ring pengontrol oli

Pena piston (piston pin) menghubungkan piston dengan bagian ujung yang kecil dari

connecting rod. Dan meneruskan tekanan pem- bakaran yang berlaku pada torak ke

connecting rod. Pena piston berlubang di dalamnya untuk mengurangi berat yang

berlebihan dan kedua ujung ditahan oleh bushing pena torak (piston pin boss).

C. Pen piston

Pin piston berfungsi untuk mengikat dan menghubungkan torak dengan bagian ujung yang kecil (

small end ) pada batang torak. Selain itu, pin piston juga berfungsi sebagai pemindah tenaga dari

piston ke connecting rod supaya gerak bolak-balik dari piston dapat diubah menjadi gerak berputar

pada cran shaft.

Pena torak berlubang didalamnya untuk mengurangi berat yang berlebihan dan kedua ujung ditahan

oleh bussing pena torak ( piston pin boss ). Pada kedua ujung pena ditahan oleh dua buah pegas

pengunci snap ring.

Gambar: Pin piston

Piston dan connecting rod dihubungkan dengan 4 cara yaitu :

D. Snap Ring

Snap ring berfungsi sebagai pengunci pada piston.

E. Conecting rod/batang Piston

Batang piston (connecting rod) berfungsi untuk mene- ruskan tenaga yang dihasil- kan

oleh piston ke crank shaft. Bagian ujung connecting rod yang berhubungan dengan piston pin

disebut small end, dan yang berhubungan dengan poros engkol adalah big end. Pada

connecting rod terdapat oil hole yang berfungsi untuk memercikkan oli untuk melumasi piston.

Connecting rod berfungsi untuk menghubungkan atau meneruskan gerakan piston ke poros engkol.

Gerakan turun naik menjadi gerak putar. Terdiri dari Rod small end dan Rod big end.

Satu ujung, yang disebut ujung kecil dari batang engkol, dipasangkan kepada pena pergelangan (wrist

pin) atau pena tora (piston pin) yang terletak didalam torak. Ujung yang lain atau ujung besar

mempunyai bantalan untuk pen engkol. Batang engkol mengubah dan meneruskan gerak bolak-balik

(reciprocating) dari torak menjadi putaran kontinu pena engkol selama langkah kerja dan sebaliknya

selama langkah yang lain.

Gambar: Conecting rod

F. Bantalan (Metal Round)

Bantalan berfungsi untuk menghindari keausan yang cepat akibat gesekan secara terus

menerus.

G. Poros engkol (crankshaft)

Poros engkol berfungsi untuk menerima gerakan dari piston menjadi gerak putar yang akan

diteruskan ke roda gila, kopling transmisi, propeler dan rear axle/roda. Poros engkol berputar dibawah

aksi torak melalui batang engkol dan pena engkol yang terletak diantara pipi engkol (crankweb), dan

meneruskan daya dari torak kepada poros yang digerakkan. Bagian dari poros engkol yang didukung

oleh bantalan utama dan berputar didalamya disebut tap (journal). Poros engkol (crankshaft) terbuat

dari baja carbon dan berfungsi untuk merubah gerak naik turun piston menjadi gerak putar. Bantalan

poros engkol terbuat dari logam putih (baja + timah, timah hitam dan seng), logam kelmet

(baja + tembaga dan timah hitam), logam alumunium ( baja + alumunium dan timah).

Gambar poros engkol

Bagian bagian poros engkol adalah sebagai berikut:

a. Main Journals

Main journals adalah permukaan yang sangat disemir menempatkan di pusat batang

itu. Poros Perputaran crankshaft berlari melalui/sampai titik pusat jurnal yang utama itu.

Jurnal yang utama berputar secara keseluruhan bearing/tegas mengandung yang diciptakan

oleh blok mesin/motor dan kopiah utama.

b. Rod Journals

Rod journals adalah yang sangat disemir permukaan bagi/kepada yang mana

menghubungkan tangkai menyertakan. Mereka melingkar di sekitar sumbu rotasi crankshaft's

itu. Jumlah tenaga putaran yang mereka menyampaikan/kirim ditentukan oleh jarak antara

poros pusat jurnal dan sumbu rotasi itu. Jurnal dirancang sangat ada selalu sedikitnya satu

piston pada atas suatu kuasa/ tenaga memukul.

c. Counter Weights

Counter weights adalah menyeimbangkan crankshaft itu. Berat/beban piston dan

menghubungkan tangkai, didalam kombinasi dengan offset jurnal tangkai, akan menghasilkan

suatu getaran kejam jika crankshaft tidaklah seimbang.

d. Crankshaft Gear

Crankshaft berfungsi sebagai penerus putaran poros engkol untuk memutar gear yang

lain, yaitu: camshaft gear, injection pump gear, dan idle gear.

e. Locking lip

Locking lip yang berfungsi untuk mencegah bantalan ikut berputar. Thrust

washer berfungsi untuk mencegah gerak aksial (maju mundur) yang berlebihan.

H. Roda penerus (flywheel)

Roda penerus terbuat dari baja tuang dan berfungsi untuk menyimpan tenaga putar motor.

Flywheel dilengkapi dengan ring gear yang berfungsi untuk perkaitan dengan gigi pinion motor

starter.

Gambar roda penerus/flywheel

I. Poros nok

Poros nok berfungsi untuk menggerakkan mekanisme katup dan pompa oli. Untuk motor

bensin ditambah menggerakkan pompa bahan ba- kar dan distributor.

Gambar poros nok/camshaft

Camshaft gear berfungsi untuk menerima putaran dari gear poros engkol dan memutar poros cam.

Camshaft digerakkan oleh crank-shaft dengan 3 cara :

1. Timing gear.

2. Timing chain.

3. Timing belt

J. Rocker Arm dan Shaft

Rocker arm berfungsi untuk menekan katup saat tertekan ke atas oleh push rod. Rocker arm

dilengkapi skrup dan mur pengunci untuk penyetelan celah katup. Pada motor yang menggunakan

lifter hidraulis tidak dilengkapi skrup dan mur pengunci.

K. Pengangkat Katup ( Tappet valve )

Pengangkat katup (valve lifter) berfungsi untuk mene- ruskan gerakan camshaft ke push

r od. Pada motor yang meng- gunakan lifter konvensional celah katupnya harus distel, tetapi

ada mesin yang menggunakan hydraulic lifter tidak perlu melakukan pe- nyetelan celah katup

karena ce-lahnya selalu 0 mm.

Gambar pengangkat katup

L. Batang Penekan ( Push rod )

Batang penekan (push rod) ber -fungsi untuk meneruskan gerak-an lifter ke rocker arm.

Gambar push rod

M. Katup

Katup terbuat dari baja khusus (special steel). karena katup berhubungan dengan tekanan

dan temperatur tinggi. Pada umumnya katup masuk lebih besar dari katup buang. Agar katup

menutup rapat pada dudukannya, maka permukaan sudut katup (valve face angle) dibuat pada

44,5° atau 45,5°

Gambar katup

N. Pegas katup

Pegas katup (valve spring) digunakan untuk menutup katup. Pada umumnya motor meng-

gunakan 1 pegas untuk tiap katupnya, tetapi ada juga yang m enggunakan 2 pegas. Penggunaan

pegas yang ja- rak pitchnya berbeda (uneven pitch spring) / pegas ganda (double spring adalah

untuk mencegah katup melayang. Katup melayang adalah gerakan katup yang tidak seirama

dengan gerakan cam saat putaran tinggi. Pegas dengan jarak pitch berbeda tipe asymetrical dipasang

dengan bagian yang lebih renggang pada posisi atas.

Gambar pegas katup

O. Dudukan katup (valve seat)

Dudukan katup dipa-sang dengan jalan dipres pada kepala silinder. Valve seat berfungsi

untuk dudukan katup sekaligus memindahkan panas dari katup ke kepala silinder. Dudukan katup

terbuat dari baja khusus tahan panas dan aus.

Gambar: Dudukan katup

P. Bushing

Bushing penghantar katup terbuat dari besi tuang dan berfungsi untuk mengarahkan katup agar

duduk tepat pada valve seat. Gerakan katup yang tidak lembut atau batang katup yang macet pada

bushing penghantar katup disebut katup macet (valve stinking). Oil seal berfungsi untuk mencegah oli

motor masuk ke ruang bakar melalui bushing katup, bila oil seal rusak akan menyebabkan oli masuk ke

dalam ruang bakar, akibatnya oli menjadi boros. Biasanya lebih mudah masuk ke ruang bakar

melalui katup masuk.

Komponen-komponen motor Diesel yang tidak bergerak

A. Clinder Block dan Cylinder Liner

Cylinder block terbuat dari besi tuang dan berfungsi untuk dudukan komponen- komponen

motor dan terdapat water jacket untuk tempat aliran air pendingin. Cylinder liner adalah silinder

yang dapat dilepas Cylinder liner dibagi menjadi 2 tipe : dry type dan wet type.

Gambar Clynder block

B. Cylinder head

Karena perbandingan kompresinya lebih tinggi, ruang bakar motor diesel lebih kecil dari

ruang bakar motor bensin dan konstruksi lebih rumit. Cylinder head terbuat dari besi tuang dan

berfungsi sebagai dudukan mekanisme katup, injektor dan glow plug juga sebagai ruang bakar.

C. Gasket

Gambar gasket

Gasket kepala silinder (cylin- der head gasket) letaknya antara blok silinder dan kepa- la

silinder, fungsinya untuk mencegah kebocoran gas pembakaran (kompresi), air pendingin dan

oli. Umumnya gasket terbuat dari gabungan karbon dan lem- pengan baja (carbon clad sheet

steel) atau steel laminated.

D. Celah Piston (Celah Antara Piston dengan Silinder)

Gambar celah piston

Saat piston menjadi panas akan terjadi sedikit pemuaian dan mengakibatkan diameter -

nya bertambah, maka antara silinder dan piston dibuat celah yang disebut piston clearance.

Pada umumnya celah piston an- tara 0,02 – 0,12 mm. Bentuk piston saat dingin, diameter atas

lebih kecil dari diameter bawah

a. Celah Ujung Pegas

Pegas piston akan mengem- bang bila dipanaskan. Dengan alasan ini pada ujung ring piston

harus terdapat celah yang disebut ring end gap. Besarnya celah pada umum - nya adalah 0,2 –

0,5 mm pada temperatur ruangan, dan diukur pada 10 mm dan 120 m m dari atas silinder.

E. Ruang Injeksi

Macam-macam Ruang Injeksi Langsung yaitu:

1. Multi-spherical

Keuntungan Multi-spherical:

a. Effisiensi panas tinggi (tidak memerlukan glow plug).

b. Konstruksi cylinder head sederhana.

c. Karena kerugian panas kecil, perbandingan kom presi dapat diturunkan.

Kerugian:

a. Pompa injeksi harus menghasilkan tekanan yang tinggi.

b. Kecepatan maksimum lebih rendah.

c. Suara lebih besar (berisik).

d. Bahan bakar harus bermutu tinggi.

2. Tipe Ruang Bakar Kamar Depan

Bahan bakar disemprotkan oleh injection nozzle ke pre- combustion chamber. Sebagi- an akan

terbakar di tempat dan sisanya yang tidak terbakar akan dibakar habis di ruang bakar utama(main

chamber)

Keuntungan:

a. Pemakaian bahan bakar lebih luas.

b. Detonasi dapat dikurangi karena menggunakan injektor tipe throttle. 3. Motor tidak terlalu

peka terhadap perubahan timing injeksi.

3. Tipe Kamar Pusar (Swirl Chamber Type)

Kamar pusar mempunyai bentuk spherical. Udara yang dikompresikan piston me- masuki

kamar pusar dan membentuk aliran turbulensi. Sebagian akan terbakar di tempat dan sisanya

yang tidak terbakar akan dibakar habis di main combustion chamber.

Keuntungan:

a. Kecepatan motor tinggi.

b. Gangguan pada nozzle (tipe pin) lebih kecil.

c. Operasi motor lebih halus.

Kerugian:

a. Kecepatan cylinder head rumit.

b. Effisiensi panas rendah.

c. Menggunakan glow plug.

F. Detonasi lebih mudah terjadi.

G. Silinder

Silinder berfungsi sebagai tempat untuk menghasilkan energi panas dari proses pembakaran

bahan bakarsekaligus juga sabagai tempat bolak balik dari pistonuntuk merobah energi panas menjadi

energi mekanik.

Susunan silinder menurut konstruksi engine terdiri atas:

a. tipe in line silinder disusun dalam satu garis atau vertikal

b. v type silinder disusun dalam dua garis yang berbentuk sudut v.

c. horizontal type, yaitu silinder bekerja secara horizontal

H. Intake manifold

Intake manifold terbuat dari paduan alumunium yang dapat memindahkan panas lebih

efektif dan berfungsi sebagai tempat pemasukan udara yang akan ke silinder. Exhaust manifold

berfungsi untuk menampung gas bekas dari semua silinder untuk dialirkan ke exhaust pipe.

Pipa buang (exhaust pipe) adalah pipa baja yang mengalirkan gas bekas dari exhaust m

anifold ke udara bebas. Muffler berfungsi untuk mendinginkan gas buang (600 – 800°C) agar saat

dilepas ke udara luar tidak akan meledak.

Intake manifold motor diesel mempunyai kevakuman yang kevakuman untuk booster rem

lebih rendah dibanding motor bensin, oleh karena itu di- butuhkan pompa vakum yang berfungsi

untuk menghasilkan kevakuman untuk booster rem.

I. Karter (crankcase)

Karter berfungsi menyatukan silinder, torak dan poros engkol,melindungi semua bagian yang

bergerak dan bantalanya dan merupakan reservoir bagi minyak pelumas. Disebut sebuah blok silinder

kalau lapisan silinder disisipkan didalamya. Bagian bawah dari karter disebut plat landasan.

Oil pan terbuat dari baja dan dilengkapi separator untuk menjaga agar permukaan oli tetap rata

ketika ketika ken- daraan dalam posisi miring. Penyumbat oli (drain plug) letak- nya di bagian

bawah oil pan yang berfungsi untuk mengeluarkan oli motor bekas.

Daftar pustaka

Toyota astra motor, Newstep 1 Training manual

Drs. Daryanto.1999. Reparasi mesin mobil. Jakarta: Bumi Aksara