KEGIATAN PEMBELAJARAN 4 PISTON
ASSEMBY DAN MEKANISME ENGKOL
SEPEDA MOTOR
A. Tujuan
Disediakan buku modul diklat, CD pembelajaran interaktif, media
pembelajaran, melalui belajar mandiri dan diskusi kelompok peserta diklat
mampu melakukan telaah Piston Assemby dan Mekanisme Engkol Sepeda
Motor dan komponennya, melakukan diagnosa dan pemeriksaan
kerusakan dan melakukan perbaikan Piston Assemby dan Mekanisme
Engkol Sepeda Motor
B. Indikator Pencapaian Kompetensi
Setelah mempelajari materi ini, peserta diklat mampu :
1. Menelaah konstruksi piston
2. Mendiagnosa kerusakan piston
3. Memperbaiki kerusakan pada piston
C. Uraian Materi
Piston
Fungsi piston :
1. Menghisap, mengkompresi gas baru dan membuang gas bekas
2. Merubah tekanan hasil pembakaran menjadi gaya dorong pada
batang piston
3. Mengatur pemasukan dan pembuangan gas pada motor 2 tak
Pembebanan piston :
1. Menerima tekanan dan temperatur gas pembakaran yang tinggi
2. Menerima gaya percepatan yang tinggi
3. Menerima gaya gesek dan gaya samping
Bagian utama pada piston motor 4 langkah
79
Tk
Gambar 55. Gambar Piston Motor 4 Langkah
1. Puncak piston
2. Bidang api
3. Bidang cincin
4. Pinggang piston
D = Diameter piston (diukur melintangterhadap pena)
Tk = Tinggi kompresi
Dp = Diameter mata pena piston
Ada tiga coakan/groove tempat ring piston yaitu 2 ring kompresi (groove ke 1
dan 2) dari puncak piston, dan groove ke 3 tempat ring oli.
Bagian utama pada piston motor 2 langkah
Gambar 56. Gambar Piston Motor 2 Langkah
Bagian utama motor 4 langkah dan 2 langkah hampir sama, yang
membedakan adalah jumlah coakan / groove tempat ring piston, pada motor
80
2 langkah hanya ada 2 groove untuk ring piston, dengan pasak/pin (special)
sebagai tempat yang tetap ujung ring piston, dengan alasan keamanan ring
piston tidak bertemu dengan lubang saluran bilas dan pembuangan.
Bahan dan pembuatan piston/piston
Peryaratan bahan piston/piston
Melihat fungsi dan pembebanan piston, maka dituntut persyaratan antara lain
:
1. Kuat terhadap tekanan tinggi
2. Tahan terhadap temperatur tinggi
3. Tahan terhadap keausan dan mempunyai sifat luncur yang baik
4. Mempunyai koefisien muai panas kecil
Macam – macam bahan paduan
1. Bahan yang umumnya dipakai untuk piston adalah aluminium
karena sifatnya ringan. Tetapi aluminium murni terlalu lembek dan
mempunyai ketahanan kecil terhadap pemuaian / gesekan.
2. Untuk memenuhi persyaratan yang diinginkan, maka aluminium
harus dicampur dengan logam lain.
a. Paduan Al – Si Si 12–25%
b. Paduan Al – Cu Cu 5% si < 1%
c. Paduan Al – Si - Cu Si & Cu masing-masing 5%
d. Paduan Al – Ni Ni 25%
Keterangan :
1. Silikon ( Si ) : makin tinggi kadar Si, makin kecil muai panas dan
gesekan. Tetapi makin sulit pengerjaan/pembuatannya.
2. Tembaga ( Cu ) : Tahan terhadap karat dan kemampuan memindahkan
panas baik.
3. Nikel ( Ni ) : Memiliki kekenyalan yang tinggi, tahan terhadap temperatur
tinggi, muai panas kecil dan tahan terhadap karat.
81
Offset piston / Kedudukan sumbu pena piston
Untuk memperkecil gesekan dan tamparan piston pada posisi TMA dan TMB serta langkah usaha, serta untuk memperkecil gesekan pada daerah sisi kerja, sumbu pena piston sering digeser kearah samping ( 0,3 s/d 1 mm ), kesisi yang menerima gaya samping pada langkah usaha
Posisi pison mendekati TMA
Posisi pison di TMA Daerah
sisi kerja
Posisi pison setelah
TMA Langkah usaha
Gambar 57. Offset Piston
Penafsiran kerusakan piston
1. Keausan biasa / normal
a. Alur-alur cincin piston yang aus
b. Pena piston longgar karena keausan pada lubangnya.
82
Gambar 58. Keausan Normal
Retak mulai dari ujung celah pinggang piston
Gambar 59. Keretakan Piston
Pemakaian dari 100.000 km ( sepeda motor, mobil ) dan 300. 000 km ( truk )
mengakibatkan alur cincin menjadi aus, pena piston longgar, retak pada
pinggang piston karena perlemahan bahan.
2. Temperatur terlalu tinggi
Temperatur yang terlalu tinggi dapat disebabkan oleh :
83
a. Knocking (detonasi ), motor
diesel saat penyemprotan terlalu
awal, nosel penyemprotan aus,
atau nilai cetan bahan bakar
terlalu rendah.
Gambar 60. Piston Terbakar
b. Penyemprotan nozel jelek
c. Puncak piston terbakar dan
berlubang
Gambar 61. Piston Berlubang Akibat Temperature
3. Goresan pada piston
Temperatur terlalu panas
a. Pendinginan
kurang/overheating
b. Celah antara piston dengan
tabung silinder terlalu kecil
c. Pelumasan kurang Gambar 62. Goresan pada Piston
84
4. Kebisingan piston akibat kerusakan/keausan
Adanya bunyi tamparan / bunyi ketukan, hal ini disebabkan, oleh :
a. Kelonggaran antara piston dan dinding silinder
b. Kelanggaran antara pena piston dengan piston
c. Kelonggaran pena piston dengan batang piston
d. Piston retak
Bising ( gesekan kasar )
a. Permukaan piston tergores
b. Cincin piston patah/macet
Masalah pemuaian piston
Temperatur tinggi yang terjadi pada piston dari bahan logam ringan akan
mengakibatkan muai panas yang besar.
Pemecahan :
1. Bentuk piston ( model Tirus dan Lonjong / Oval )
Bentuk piston
Saat dingin
a. Tirus ( A < B )
b. Lonjong ( C < D )
Saat panas
a. Piston berbentuk silindris
Karena muai panas puncak
piston lebih besar dari pada
pinggang piston
b. Piston berbentuk bulat,
Gambar 63. Bentuk Piston
karena pemuaian diarahkan
ke sumbu pena piston
85
Batang piston / conecting rod
Fungsi :
1. Menghubungkan piston dan poros engkol
2. Merubah gerak lurus piston menjadi gerak putar pada poros engkol
3. Memindahkan gaya piston keporos engkol dan membangkitkan momen
putar pada poros engkol
Pembebanan
a
c
b
Gambar 64. Beban Tekan, Tarik dan Tekuk pada Piston
Pembebanan yang terjadi pada batangpiston antara lain :
1. Beban tekan, beban regangan / tarik, beban tekukan
2. Bahan Batang piston terutama dibuat dari bahan baja dengan
perbaikan mutu, contoh 34 CR MO 4 . atau besi tuang ( misal GGG
50 ).
Konstruksi & bentuk profil
Gambar 65. Konstruksi Conecting Roda
86
Keterangan :
1. Conecting rod sepeda motor berbentun utuh tidak terpisah
2. Menggunakan bearing untuk bantalan big end dan small end
3. Sistem pengikatan mekanisme engkol (poros, bearing dan big end
conecting rod dan proros engkol) dilkukan dengan sistem pres.
Bentuk profil conecting rod / batang piston
Biasanya batang piston dibuat berpenampang bentuk “I “
Gambar 66. Profil Conecting Rod
Karena bentuk ini mempunyai kekuatan tinggi dan stabil, dengan berat yang
relatif ringan (kuat terhadap puntiran dan tekukan)
Ring piston/ Cincin piston
Fungsi :
1. Sebagai perapat antara piston dengan silinder, agar tidak terjadi
kebocoran gas dari ruang bakar ke rumah poros engkol
2. Sebagai penyekat oli, agar tidak masuk ke ruang bakar
3. Memindahkan panas piston ke dinding silinder
Persyaratan bahan :
1. Tahan aus, lihat dan mempunyai sifat luncur yang baik
2. Mempunyai kualitas pemegasan (defleksi ) yang baik
3. Kelentingan pegas tidak berubah akibat temperatur tinggi
87
Cara kerja :
Gambar67. Posisi ring piston
Persyaratan bahan
Langkah buang :
Piston bergerak dari TMB ke TMA posisi ring
piston /cincin piston berada dibagian bawah
alur akibat tekanan gas bekas dan gesekan
cincin piston dengan dinding silinder
Langkah hisap :
Piston bergerak dari TMA ke TMB posisi ring
piston/cincin piston berada pada bagian atas
alur, akibat dari gesekan cincin dengan dinding
silinder
Langkah kompresi :
Piston bergerak dari TMB ke TMA posisi ring
piston/cincin piston seperti pada langkah
buang, sehingga gas dapat dimanfaatkan
dengan sempurna
Langkah usaha :
Pada awal langkah usaha, posisi ring
piston/cincin piston berada pada bagian bawah
alur. akibat tekanan gas pembakaran
selanjutnya ring piston/cincin piston akan
berada ditengah akibat dari gesekan
1. Tahan aus. liat dan mempunyai sifat luncur yang baik
2. Mempunyai kualitas pemegasan (defleksi ) yang baik
3. Kelentingan pegas tidak berubah akibat temperatur tinggi
88
Contoh-contoh cincin kompresi motor 4 langkah
Tabel 2 Jenis Ring Piston
Bentuk Ring Piston Motor 2 Langkah
Piston ring mempunyai beberapa tipe dan bentuk penampang pada bagian
ujungnya, bentuk penampang menunjukan karakteristik dari ring tersebut.
Tipe plain / Plain type.
Ring yang biasa dipakai yang mempunyai penampang “segi empat”.
Tipe keystone / Keystone type.
Penampang dibuat dari keystone,ring ini juga di desain agar mudah terdorong
oleh tekanan pembakaran, sehingga semua permukaan dapat bersinggungan
dengan dinding silinder. Ring piston juga harus dapat bergerak keluar-masuk
dalam alurnya untuk mencegah pembentukan karbon pada alur sehingga alur
tidak lengket pada alur ring.
89
Tipe L-shaped ring.
Penampangnya berbentuk “L” shaped ring,mempunyai permukaan singgung
yang lebar, sehingga memberikan factor “sealing” : yang bagus. Tapi ring ini
mempunyai hambatan singgung yang tinggi oleh karenanya kurang baik untuk
mesin kecepatan tinggi.
Gambar 68. Jenis Ring Piston 2 Langkah
Ring oli
Fungsi :
1. Mengikis kelebihan oli pada dinding silinder
2. Membentuk lapisan oli tipis dan merata pada dinding silinder agar dinding
silinder tidak cepat aus
Cara kerja :
Pada saat piston bergerak dari TMB ke TMA, oli akan melumasi dinding
silinder melalui saluran/perlengkapan dari sistem pelumasan. Pada saat
piston bergerak dari TMA ke TMB, ring oli akan mengikis sebagian oli pada
dinding silinder dan membentuk lapisan oli yang tipis dan merata disekeliling
dinding silinder.
90
Gambar 69. Cara Kerja Ring Oli
Persyaratan bahan
1. Mempunyai sifat luncur yang baik
2. Pada cincin oli tanpa peregang harus mempunyai kualitas pemegasan
(defleksi) yang baik.
3. Kelentingan pegas harus mampu membentuk lapisan oli yang sesuai
dengan silinder
Jenis-jenis cincin oli
Gambar 70. Jenis Cincin Oli
91
Masalah – masalah pada cincin piston
Cincin patah dan terbakar
1. Deposit yang diakibatkan oleh panas yang berlebihan, bahan bakar yang tidak
terbakar dan oli yang kotor, akan menempel dan menyumbat alur cincin.
2. Deposit membeku dan mengeras, cincin piston menjadi, macet dan akhirnya
patah
Pena piston
Fungsi :
Pena piston berfungsi sebagai penghubung antara piston dan batang piston,
serta meneruskan gaya dari piston ke batang piston. Bahan :
Pena piston biasanya dibuat dari baja nikel
Diameternya dibuat besar agar luas bidang gesek menjadi besar
sehingga tahan terhadap keausan.
Pena piston juga dibuat berlubang agar lebih ringan, sehingga
beban keseluruhan piston menjadi lebih ringan.
Poros Engkol Sepeda Motor
Gambar 71. Poros Engkol Sepeda Motor
92
Fungsi :
Merubah gerak lurus bolak-balik piston ( translasi ) menjadi gerak putar pada
poros engkol dengan perantaraan conecting rod / batang piston.
Poros engkol umumnya ditahan dengan bantalan luncur / bearing yang
ditetapkan pada ruang engkol. Bantalan poros engkol biasa disebut
bantalan utama.
1. Jenis poros engkol yang dipergunakan pada mesin sepeda
motoradalah:Jenis built up digunakan pada motor jenis kecil yang
mempunyaijumlah silinder satu atau dua
2. Jenis ”one piece”, digunakan pada motor jenis besar yang
mempunyai jumlah silinder banyak.
Untuk motor satu silinder pada poros engkolnya (biasanya dihadapan pena
engkol) ditempatkan bobot kontra sebagai balance putaran engkol sewaktu
berputar.
Pemeriksaan Piston Assembly dan Mekanisme Engkol
Pelepasan piston, adapun langkah – langkahnya seperti berikut :
(Posisi blok silinder sudah dilepas terlepas)
1. Tutup lubang crankcase dengan kain lap untuk menghindari
pengunci piston terjatuh kedalam mesin.
2. Lepas klip pengunci piston pada salah satu sisinya.
Gambar 72. Pelepasan Piston
93
3. Dorong keluar pen piston, lepas piston dari tempatnya.
4. Lepas ring piston sesuai urutan dari top ring/ring pertama – second
ring/ring kedua-ring dan ring oli menggunakan piston ring expander.
Gambar 73. Pemeriksaan Pen Piston
5. Setelah melakukan pelepasan ring piston, bersihkan alur ring piston
Langkah berikutnya adalah pemeriksaan piston
Pemeriksaan Piston
1. Pemeriksaan secara visual dinding silinder dan piston terhadap
keretakan dan goresan, gerakan translasi piston menyebabkan
dinding silinder dan badan piston mengalami kerusakan yang
berbentuk goresan.
2. Ukur celah/kelonggaran piston dengan silinder.
3. Ukurlah diameter torak dengan posisi 900 terhadap sumbu pena
torak, tempat pengukuran dan toleransi lihat buku manual.
Gambar 74. Pengukuran Piston
94
Hasil pengukuran diameter silinder – diameter piston, hasil tersebut
menentukan tentang kelayakan piston.
Batasan servis 0,020 – 0,035 mm, limit 0,15 mm. Jika diluar spesifikasi
tersebut maka diperkenankan melakukan “Reboring / Over size.”
4. Pemeriksaaan pin piston dan lubang pin piston
Periksa secara visual pin piston dengan melihat kondisi permukaannya
apabila berwarna biru pertanda pin piston tersebut terbakar, kelonggaran
lubang pin dengan pin piston : 0,002 – 0,018mm,limit :0.068 mm
5. Periksa kelonggaran pena torak terhadap mata pena torak
Gambar 75. Pemeriksaan Pen Piston
Kriteria :
1. Pena torak dapat digerakkan dengan tenaga ibu jari - Baik
2. Pena torak dapat digerakkan tanpa tenaga - sedang
3. Pena torak dapat digerakkan longgar - jelek
Pemeriksaan ring piston
1. Masukkan ring piston kesilinder dorong dengan muka piston
sehingga sejajar/rata
2. Ukur celah ujung menggunakan fuller gauge pada bagian tiga
posisi (atas, tengah dan bawah)
95
Gambar 76. Pemeriksaan Celah Ujung Ring Piston
3. Jarak antara ujung ring piston adalah 0,10-0,15. Limit 0,20mm
4. Bandingkan hasil pengukuran dengan buku manual
5. Celah ujung melebihi batas maksimum diganti baru
6. Celah ujung lebiih kecil dari batas minimum digerinda / dikikir
Memeriksa celah sisi cincin torak
1. Pasangkan cincin torak ke dalam alur cincin torak yang semestinya
2. Ukur celah sisinya dengan fuler
Gambar 77. Pemeriksaan Celah Sisi Ring Piston
Data buku manual :
1. Jika celah sisi melebihi ketentuan, cincin torak harus diganti baru
dan diadakan pengukuran lagi.
96
2. Bila hasil pemeriksaan tidak memenuhi persyaratan, berarti
alur cincin torak aus, ganti torak dan cincin torak dengan yang
baru.
Pemeriksaan Conecting Rod
1. Periksa keadaan batang torak secara visual, jika rusak
harus diganti
2. Periksa kebengkokan dan kepuntiran
3. Pasang batang pada alat penguji batang torak
Data Umum
1. Kebengkokan maksimum 0,05 mm per 100 mm
2. Kepuntiran maksumum 0,05 mm per 100 mm
Pemeriksaan Bearing
1. Lakukan pemeriksaan bearing luar secara visual dengan
melihat kondisi bearing, jika putaran bearing terasa kasar
dan berbunyi lakukan penggantian bearing.
2. Lakukan pemeriksaan beraing dalam (bearing big end)
dengan cara :
a. Pegang ujung bagian atas conecting rod.
b. Pukul tangan yang dekat dengan conecting rod, jika
terasa ada bunyi yang keras berarti keausan bearing
dalam sudah cukup besar.
c. Pergantian bearing dalam perlu orang yang ahli (bawa kebengkel
khusus).
Jika pemeriksaan dan pengukuran piston assembly dan
mekanisme engkol telah selesai dilakukan, lakukan perakitan
kembali. Perakitan dapat melihat job sheet yang relevan atau buku
manual sepeda motor yang diperiksa.
Top Related